Bedrijfshardware en -software. Formele beschrijving van de workflow. Soorten computerprocessen

Met de software kunt u de organisatie van het computersysteem verbeteren om: maximaal gebruik haar technieken.
De noodzaak voor softwareontwikkeling is te wijten aan het volgende:
- om de bruikbaarheid van technische middelen te waarborgen, aangezien ze zonder software geen rekenkundige en logische bewerkingen kunnen uitvoeren;
- om de interactie van de gebruiker met de apparatuur te verzekeren;
- het verkorten van de cyclus van het formuleren van het probleem tot het ontvangen van het resultaat van de oplossing;
- de efficiëntie van het gebruik van de middelen van technische middelen verhogen.
Momenteel zijn de volgende vormen van IP in bedrijfsbeheer gebruikelijk:
- individueel gebruik van computers;
- geautomatiseerde werkstations (AWP);
- lokale netwerken (LAN).
Deze vormen van decentralisatie van bronnen verschillen aanzienlijk in de concentratie van computerbronnen.
De ervaring met automatisering van management in productie- en economische structuren heeft aangetoond dat de mate van invloed van IS met ontwikkelde informatie- en referentiefuncties op de effectiviteit van managementactiviteiten zeer significant is. De belangrijkste resultaten van haar werk zijn:
- het uitbreiden van de informatiecapaciteiten en het verhogen van de efficiëntie van de besluitvorming voor eerder opererende en nieuw opgerichte structurele afdelingen;
- op deze basis versterken van de coördinerende functies van de schakels van het centrale bestuursapparaat;
- een aanzienlijke toename van het bewustzijn en de arbeidskwalificaties van de werknemers op alle managementniveaus.
Het gebruik van hoogwerker mag het ritme van zijn werk dat de gebruiker gewend is niet verstoren, het moet ervoor zorgen dat de aandacht van de gebruiker op logische structuur taken op te lossen. Als de gespecificeerde actie echter niet wordt uitgevoerd of het resultaat vervormd is, moet de gebruiker de reden weten en moet informatie hierover op het scherm worden weergegeven.
Als onderdeel van de AWP-software kunnen twee hoofdtypen software worden onderscheiden, die verschillen in functies: algemeen (systeem) en speciaal (toegepast). De algemene software omvat een reeks programma's die de ontwikkeling van programma's en de organisatie van een economisch computerproces op een pc automatiseren, ongeacht de taken die worden opgelost. Speciale (applicatie)software is een verzameling oplossingsprogramma's specifieke taken gebruiker.
De werking van verschillende technologieën, de technische kenmerken van computerapparatuur, de verscheidenheid en massale aard van hun toepassing stellen speciale eisen aan de software. Deze eisen zijn: betrouwbaarheid, efficiëntie in het gebruik van pc-middelen, structuur, modulariteit, kostenefficiëntie, gebruiksvriendelijkheid. Bij het ontwikkelen en kiezen van software is het noodzakelijk om u te laten leiden door de architectuur en kenmerken van de pc, rekening houdend met het minimaliseren van de gegevensverwerkingstijd, systeemonderhoud van programma's voor een groot aantal gebruikers en het verhogen van de efficiëntie van het gebruik van configuraties van technologische schema's voor gegevensverwerking.
De classificatie van de AWP-software wordt getoond in Fig. 4.1.
Het belangrijkste doel van algemene software is het starten van applicatieprogramma's en het controleren van het uitvoeringsproces.
Speciale software AWP bestaat meestal uit unieke programma's en functionele pakketten van toegepaste programma's. De specifieke specialisatie van de geautomatiseerde werkplek is afhankelijk van de functionele software. Rekening houdend met het feit dat de speciale software de reikwijdte van de AWP bepaalt, de samenstelling van de taken die door de gebruiker moeten worden opgelost, moet deze worden gemaakt op basis van de instrumentele software van de dialoogsystemen, gericht op het oplossen van problemen met vergelijkbare kenmerken van informatieverwerking.
Rijst. 4.1. Classificatie van AWP-software
De AWP-software moet de eigenschappen hebben van aanpasbaarheid en aanpasbaarheid voor een specifieke toepassing in overeenstemming met de eisen van de gebruiker.
MS DOC, gebaseerd op 32-bit OS/2 en UNIX, wordt meestal gebruikt als de AWP-besturingssystemen die zijn gemaakt op basis van 16-bits computers.
De belangrijkste toepassingen van de softwarepakketten die deel uitmaken van de speciale AWP-software zijn tekstverwerking, gegevensverwerking in tabelvorm, databasebeheer, machine- en bedrijfsgrafieken, mens-machine-dialoog, communicatieondersteuning en netwerken.
Multifunctionele geïntegreerde pakketten die verschillende functies van informatieverwerking implementeren, bijvoorbeeld tabellarisch, grafisch, databasebeheer en tekstverwerking binnen één softwareomgeving, zijn effectief in AWS.
Geïntegreerde pakketten zijn gebruiksvriendelijk. Ze hebben een enkele interface, vereisen geen docking van de meegeleverde softwaretools en hebben een vrij hoge snelheid bij het oplossen van problemen.
Het effectief functioneren van de beheer-IS en de werkplek van de specialist is gebaseerd op het geïntegreerde gebruik van moderne softwaretools voor informatieverwerking in combinatie met moderne organisatievormen van apparatuurplaatsing.
De keuze van organisatievormen voor het gebruik van software is raadzaam om uit te voeren, rekening houdend met hun spreiding over de niveaus van de managementhiërarchie in overeenstemming met de organisatiestructuur van het object dat wordt geautomatiseerd. In dit geval is het basisprincipe van keuze de collectieve dienst aan gebruikers, die overeenkomt met de structuur van het economisch object.
Rekening houdend met de moderne functionele structuur territoriale lichamen beheer, moet de set van software en hardware ten minste een drie-niveau globaal systeem gegevensverwerking met een ontwikkelde set randapparatuur op elk niveau (Fig. 4.2).
Het eerste niveau is het centrale computersysteem van een territoriaal of corporatief lichaam, dat een of meer krachtige computers of mainframes omvat. De belangrijkste functie is algemene, economische en financiële controle, informatiediensten voor managementmedewerkers.
Het tweede niveau zijn de computersystemen van ondernemingen (verenigingen), organisaties en bedrijven, waaronder mainframes, krachtige pc's, die gegevensverwerking en -beheer binnen een structurele eenheid bieden.
Rijst. 4 2 Schematische weergave van de meerlagige organisatie van software en hardware IS
Het derde niveau - lokaal gedistribueerde computernetwerken op basis van pc's, die de productiegebieden van het lagere niveau bedienen. Elke site is uitgerust met een eigen pc, die een reeks werken biedt over primaire boekhouding, boekhouding van behoeften en toewijzing van middelen. In principe kan het een geautomatiseerd werkstation (AWS) zijn dat functionele rekenprocedures uitvoert binnen een bepaald vakgebied.
Applicatiepakketten zijn het meest dynamisch ontwikkelende onderdeel van software: het scala aan taken dat met hun hulp kan worden opgelost, wordt voortdurend uitgebreid. De introductie van computers op alle werkterreinen werd mogelijk door de opkomst van nieuwe en verbetering van bestaande PPS.
De structuur en principes van het construeren van de PPP zijn afhankelijk van de klasse van computers en het besturingssysteem waarmee dit pakket zal functioneren. Het grootste aantal RFP's is gemaakt voor 1VM pc-compatibele computers met: besturingssysteemМ8 008 en operationele shell \ WINDOWS. De classificatie van deze softwarepakketten op functionele en organisatorische kenmerken wordt getoond in Fig. 4.3.
Probleemgerichte PPP's zijn de functioneel meest ontwikkelde en talrijke PPP's. Deze omvatten het volgende: softwareproducten: tekstverwerkers, publicatiesystemen, grafische editors, demografieken, multimediasystemen, CAD-software, werkorganizers, spreadsheets (spreadsheetprocessors), databasebeheersystemen, tekenherkenningsprogramma's, financiële en analytische statistische programma's.
Spreadsheets (tabulaire processors) zijn softwarepakketten voor het verwerken van in tabelvorm georganiseerde gegevens. De gebruiker kan de tools van het pakket gebruiken om verschillende berekeningen uit te voeren, grafieken te maken, het formaat van data input-output te regelen, data samen te stellen, analytische studies uit te voeren, enz.
Momenteel de meest populaire en effectieve pakketten van deze klasse zijn Excel, Improv, Quattro Pro, 1-2-3.
Werkorganisatoren zijn softwarepakketten die zijn ontworpen om de planningsprocedures voor het gebruik van verschillende middelen (tijd, geld, materialen) te automatiseren, zowel voor een individu als voor het hele bedrijf of zijn structurele afdelingen.
Pakketten van dit type omvatten: Time Line, MS Project, SuperProject, Lotus Organizer, ACT1.
Figuur 4 3. Classificatie van RFP
Tekstverwerkers zijn programma's voor het werken met documenten (teksten) waarmee u teksten kunt samenstellen, opmaken en bewerken wanneer een gebruiker een document aanmaakt. Erkende koplopers op het gebied van tekstverwerkers voor pc's zijn MS Word, WordPerfect, Ami Pro.
Desktop publishing-systemen (HMQ - programma's voor professionele uitgeversactiviteiten die het elektronisch zetten van basistypes van documenten mogelijk maken, zoals een nieuwsbrief, een korte kleurenbrochure en een omvangrijke catalogus of handelstoepassing, een directory.
De beste pakketten op dit gebied zijn Corel Ventura, PageMaker, QuarkXPress, FrameMaker, Microsoft Publisher, PagePlus. Afgezien van de eerste, worden de rest van de pakketten gemaakt in overeenstemming met de Windows-standaarden.
Grafische editors - pakketten voor het verwerken van grafische informatie; zijn onderverdeeld in RFP-verwerking van rasterafbeeldingen en afbeeldingen en vectorafbeeldingen.
SPP van het eerste type zijn ontworpen om met foto's te werken. De pakketten bieden de mogelijkheid om foto's om te zetten in afbeeldingen met een andere resolutie of andere dataformaten (zoals BMP, GIF, etc.). De erkende leider onder de pakketten van deze klasse - Adobe Photoshop... Opmerkelijke pakketten zijn Aldus Photostyler, Picture Publisher, PhotoWorks Plus. Alle programma's zijn ontworpen om in de Windows-omgeving te werken.
Pakketten met vectorafbeeldingen bedoeld voor professioneel werk gerelateerd aan artistieke en technische illustratie met daaropvolgende afdrukken in kleur. Ze hebben een breed assortiment aan functionele faciliteiten voor complexe en nauwkeurige verwerking van grafische afbeeldingen.
Demo grafische pakketten zijn constructeurs van grafische afbeeldingen van bedrijfsinformatie, dat wil zeggen een soort videoshow die is ontworpen om de resultaten van enig analytisch onderzoek in een visuele en dynamische vorm te presenteren. Met pakketten kunt u bijna alle soorten grafieken maken en gegevens voor grafieken extraheren uit spreadsheetprocessors. Programma's van dit type zijn gemakkelijk te gebruiken en hebben een interface die bijna geen leren vereist. De meest populaire pakketten van dit type zijn PowerPoint, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics. Multimediasoftwarepakketten zijn bedoeld voor het weergeven en verwerken van audio- en video-informatie. Naast software moet de computer zijn uitgerust met extra kaarten die de invoer en uitvoer van analoge informatie mogelijk maken, de omzetting ervan in digitale vorm.
Onder de multimediaprogramma's zijn er twee te onderscheiden grote groepen... De eerste omvat pakketten voor training en vrije tijd. Ze worden geleverd op cd-roms met een capaciteit van 200 tot 500 MB per stuk en bevatten audiovisuele informatie over specifieke onderwerpen.
Hun variëteit is enorm en de markt voor deze programma's breidt zich voortdurend uit terwijl de kwaliteit van videomateriaal wordt verbeterd.
De tweede groep omvat programma's voor het voorbereiden van videomateriaal voor het maken van multimediavoorstellingen, demoschijven en postermateriaal.
Pakketten van dit type omvatten Director voor Windows, Multimedia ViewKit, NEC MultiSpin.
Een ander type softwarepakketten dat verband houdt met de verwerking van grafische afbeeldingen, zijn systemen voor ontwerpautomatisering. Ze zijn bedoeld voor de automatisering van ontwerp- en engineeringwerkzaamheden in de machinebouw, automobielindustrie, industriebouw, enz.
Een soort standaard onder de programma's van deze klasse is het AutoCAD-pakket van Autodesk. Let ook op de programma's DesignCAD, Drafic CAD Professional, Drawbase, Microstation, Ultimate CAD Base en Turbo CAD. Deze pakketten zijn rijk aan functionaliteit en zijn ontworpen om te werken in een Windows (Windows NT) of OS/2 omgeving.
Programma's voor tekenherkenning zijn ontworpen om een ​​grafische afbeelding van letters en cijfers om te zetten in ASCII-codes van deze tekens en worden in de regel in combinatie met scanners gebruikt.
Pakketten van dit type bevatten meestal een verscheidenheid aan hulpmiddelen om de gebruikerservaring te vergemakkelijken en de kans op correcte herkenning te vergroten.
De scansnelheid van moderne RFP is ongeveer 1,5 minuut per pagina. Pakketten van dit type zijn onder andere Fine Reader, CunieForm, Tigert™, OmniPage.
Een groep financiële programma's wordt gepresenteerd met een verscheidenheid aan pakketten: voor persoonlijke financiën, automatisering boekhouding kleine en grote ondernemingen, economische prognoses van de ontwikkeling van een onderneming, analyse van investeringsprojecten, ontwikkeling van een haalbaarheidsstudie van financiële transacties, enz. Programma's zoals MS Money, MESA Software en MoneyCounts zijn bijvoorbeeld gericht op het plannen van persoonlijke geldbronnen. Ze bieden hulpmiddelen voor het bijhouden van bedrijfsgegevens, zoals een notitieboekje, en het berekenen van financiële transacties.
Om het bedrag aan belastingen te berekenen, kunt u de programma's Turbo Tax voor Windows, Personal Tax Edge gebruiken.
Met behulp van de programma's Quicken, DacEasy Accounting, Peachtree voor Windows kunt u de boekhouding automatiseren. Dezelfde functie wordt uitgevoerd door een aantal binnenlandse programma's: "Turbo-accountant", "1C: Accounting", "Accountant" door Atlant-Inform, enz.
Voor analytische studies worden beproefde buitenlandse statistische pakketten gebruikt, zoals:
StatGraphics, Project-Expert of binnenlandse ontwikkeling Statistic-Consultant.
Geïntegreerde softwarepakketten - in termen van het aantal productnamen zijn ze niet talrijk, maar rekenkundig krachtig en actief een deel van de software ontwikkelend.
Traditionele, of volledig verbonden, geïntegreerde softwaresystemen zijn een multifunctioneel stand-alone pakket waarin de functies en mogelijkheden van verschillende gespecialiseerde (probleemgerichte) pakketten, gerelateerd in de zin van dataverwerkingstechnologie op een aparte werkplek, worden gecombineerd tot één geheel . Vertegenwoordigers van dergelijke programma's zijn de pakketten Framework, Symphony, evenals pakketten van de nieuwe generatie Microsoft Works, Lotus Works.
Een geïntegreerd pakket zorgt voor communicatie tussen gegevens, maar het beperkt de mogelijkheden van elk onderdeel in vergelijking met een soortgelijk gespecialiseerd pakket.
Momenteel wordt actief een andere benadering voor het integreren van software geïmplementeerd: het combineren van gespecialiseerde pakketten binnen een enkele resourcebasis, zorgen voor interactie tussen applicaties (pakketprogramma's) op objectniveau en een enkel vereenvoudigd schakelcentrum tussen applicaties. Integratie is in dit geval objectgerelateerd.
Typische en krachtigste pakketten van dit type: Borland Office voor Windows, Lotus, SmartSute voor Windows, Microsoft Office... Er zijn vier toepassingen in de professionele editie van deze pakketten: tekstverwerker, DBMS, spreadsheetprocessor, demo grafische programma's.
Een kenmerk van het nieuwe type pakketintegratie is het gebruik van gedeelde bronnen. Er zijn hier vier hoofdtypen voor het delen van bronnen.
1. Gebruik van de hulpprogramma's die alle programma's in het complex gemeen hebben. De spellingcontrole is bijvoorbeeld beschikbaar voor alle programma's in het pakket.
2. Toepassing van objecten die door meerdere programma's kunnen worden gedeeld.
3. Implementatie van een eenvoudige methode van overgang (of lancering) van de ene applicatie naar de andere.
4. Implementatie van automatiseringstools voor het werken met een applicatie (macrotaal), gebouwd op dezelfde principes, die het mogelijk maakt om complexe informatieverwerking te organiseren met minimale programmeerkosten en om programmeren in de macrotaal te leren.
Het mechanisme van dynamische lay-out van objecten stelt de gebruiker in staat informatie die door de ene toepassing is gegenereerd, in een document te plaatsen dat door een andere is gegenereerd. De gebruiker kan informatie in een nieuw document bewerken door middel van het product waarmee dit object is gemaakt (bij het bewerken wordt automatisch de bijbehorende applicatie gestart). De gelanceerde applicatie en het programma voor het verwerken van de documentcontainer tonen een hybride menu voor het gemak van de specialist. Bovendien kunt u met dit mechanisme OLE-objecten overbrengen van het venster van het ene toepassingsprogramma naar het venster van een ander.
Deze technologie biedt ook de mogelijkheid van algemeen gebruik functionele middelen programma's: de module voor het plotten van grafieken van een spreadsheetprocessor kan bijvoorbeeld worden gebruikt in een teksteditor. Het nadeel van deze technologie is de beperking van het grafiekformaat tot één paginaformaat.
OpenDoc is een objectgeoriënteerd systeem gebaseerd op open standaarden van deelnemende bedrijven. Een gedistribueerd model wordt gebruikt als een objectmodel systeemobjecten(DSOM - Distributed System Object Model) ontwikkeld door IBM voor OS / 2. Compatibiliteit verondersteld tussen OLE en OpenDoc.
I Uit het hoofdstuk wordt aanbevolen om te onthouden:
Het waarborgen van de efficiëntie van informatietechnologieën en -systemen wordt in belangrijke mate bepaald door software- en hardwareapparatuur, die aan een aantal eisen moet voldoen. Software en hardware zijn georganiseerd op systemische basis, wat het gebruik ervan zuiniger en betrouwbaarder maakt.
Dankzij de brede mogelijkheden van computers van verschillende klassen en modellen kunt u elke configuratie van complexe netwerkinformatiesystemen implementeren. De hardwarekenmerken van een computer zijn van invloed op de keuze van systeem- en applicatiesoftware. Het hoge niveau van technologie maakt het mogelijk om softwareproducten van hogere kwaliteit te gebruiken met een groot aantal functies. De ontwikkeling van de software voor het geautomatiseerde werkstation (AWP) van de econoom verbetert voortdurend de functies van de gebruiker, verhoogt de productiviteit van zijn arbeid en breidt de schaal van activiteiten uit. Het cumulatieve effect van de kwaliteit van de software- en hardwareapparatuur van veel hoogwerkers heeft invloed op de beheerprocessen van de organisatie als geheel, de winstgevendheid en de stabiliteit van het functioneren.
Vragen en taken voor zelfbeheersing
1. Noem de vereisten voor een reeks technische middelen.
2. Wat zijn de verschillen tussen computers van verschillende typen en klassen? Wat zijn de kenmerken van hun toepassing?
3. Wat is het doel van de servers?
4. Met welke middelen dan computers kunt u communicatie-informatiediensten implementeren?
5. Overweeg de verschillen in het doel van systeem- en applicatieprogramma's.
6. Maak een lijst van de belangrijkste systeemprogramma's.
7. Noem de toegepaste opleidingen van een economisch profiel naar mate van spreiding.
8. Wat zijn de kenmerken van de software voor de beheeractiviteiten van ondernemingen, kleine bedrijven, de vorming van bedrijfsplannen9
9. Bepaal de vereisten voor de AWP-software.
10. Hoe is de AWP-software geclassificeerd?
11. Welke toepassingen worden gebruikt in het bankwezen, management en marketing, financieel management en handel?
12. Wat is het doel van applicatieprogramma's van de klasse DBMS?

Invoering.

Inleiding …………………………………………………………… …………… ...… 1 p.

Servicesoftware (hulpprogramma's). ……………………………… ... 2 p.

Onderhoudsprogramma's ………………………………………… ..4 p.

Archivering ………………………………………………………………………………… 6 p.

Antivirusprogramma's ………………………………………………………… 7 p.

Servicesoftware (hulpprogramma's).

Servicesoftware Is een set softwareproducten die de gebruiker aanvullende services bieden bij het werken met een computer en de mogelijkheden van besturingssystemen uitbreiden.

Op functionaliteit kunnen servicetools worden onderverdeeld in:

Verbetering van de gebruikersinterface:

· Gegevens beschermen tegen vernietiging en onbevoegde toegang;

· Gegevens herstellen;

· Het versnellen van de uitwisseling van gegevens tussen de schijf en RAM;

· Archiveren-dearchiveren;

· Antivirusprogramma's.

Door middel van organisatie en implementatie kunnen servicetools worden weergegeven door: shells, hulpprogramma's en stand-alone programma's. Het verschil tussen shells en utilities komt vaak alleen tot uiting in de veelzijdigheid van de eerste en de specialisatie van de laatste.

De skins bieden de gebruiker een hoge kwaliteit nieuwe interface en hem te ontlasten van gedetailleerde kennis van de werking en commando's van het besturingssysteem. De functies van de meeste shells, bijvoorbeeld de MS-DOS-familie, zijn gericht op het werken met bestanden en mappen en zorgen voor een snelle zoekactie naar bestanden; het maken, bekijken en bewerken van tekstbestanden; het verstrekken van informatie over de locatie van bestanden op schijven, de bezettingsgraad van schijfruimte en RAM.

Alle shells bieden een zekere mate van bescherming tegen gebruikersfouten, waardoor de kans op onbedoelde bestandsvernietiging wordt verkleind.

Norton Commander is de meest populaire shell die beschikbaar is voor de MS-DOS-familie.

Nutsvoorzieningen- programma's die worden gebruikt om aanvullende gegevensverwerkingen of computeronderhoud uit te voeren.

De meest gebruikte hulpprogramma's zijn voor de volgende doeleinden:

- Back-upprogramma's - maken back-ups informatie over schijven.

- Antivirusprogramma's - ontworpen om infectie te voorkomen computervirus en eliminatie van de gevolgen van infectie.

- Inpakprogramma's maken het mogelijk door het gebruik van: speciale methoden"Inpakken", comprimeer informatie op schijven en combineer kopieën van verschillende bestanden in één archiefbestand. Voor DOS – PKZIP en ARJ .

- Russifier-programma's, pas een ander programma aan om met Russische letters en teksten te werken (en vertaal soms de menu's en berichten in het Russisch).

- Programma's voor het verwijderen van applicaties. Veel softwarepakketten bevatten installatieprogramma's, maar geen tools om deze complexen te verwijderen. Voor het correct verwijderen van softwarecomplexen worden programma's voor het verwijderen van applicaties gebruikt.

- Met schijfoptimalisatieprogramma's kunt u meer bieden snelle toegang naar informatie op de schijf door de plaatsing van gegevens op de schijf te optimaliseren. Deze programma's verplaatsen alle secties van elk bestand naar elkaar, verzamelen alle bestanden aan het begin van de schijf, enz. Van de programma's voor optimalisatie wordt het veel gebruikt SpeedDisk .

- Programma's voor beperking van gegevenstoegang. In veel gevallen moet u uw computer beschermen tegen ongewenste gebruikers. Programma Norton Schijfslot uw computer met een wachtwoord beveiligen, voorkomen dat onbevoegden uw computer opstarten, om een ​​wachtwoord vragen na een werkonderbreking, enz.

- Programma's voor geheugenbeheer zorgen voor een flexibeler gebruik van het RAM-geheugen van de computer.

- Schijfcaches versnellen de toegang tot informatie op een schijf door een cachebuffer in RAM te organiseren die de meest gebruikte delen van de schijf bevat.

De hulpprogramma's bieden de gebruiker aanvullende diensten (waarvoor geen speciale programma's hoeven te worden ontwikkeld), voornamelijk voor het onderhoud van schijven en het bestandssysteem.

Met hulpprogramma's kunt u meestal de volgende functies uitvoeren:

· onderhoud van schijven (formatteren, zorgen voor de veiligheid van informatie, de mogelijkheid van herstel in geval van storing, enz.);

· Serveren van bestanden en mappen (vergelijkbaar met shells);

· Creëren en bijwerken van archieven;

· Informatie verstrekken over computerbronnen, over schijfruimte, over de verdeling van RAM tussen programma's;

· Afdrukken van tekst en andere bestanden in verschillende modi en formaten;

· Bescherming tegen computervirussen.

Van de hulpprogramma's die de grootste populariteit hebben gekregen, kunnen we het multifunctionele complex Norton Utilities noemen.

Onderhoudsprogramma's.

Onderhoudsprogramma's betekenen: een set software- en hardwaretools voor het diagnosticeren en detecteren van fouten tijdens de werking van een computer of een computersysteem als geheel.

Ze bevatten:

· middelen voor diagnose en testcontrole van de juiste werking van de computer en zijn afzonderlijke onderdelen, inclusief automatisch zoeken naar fouten en storingen met een bepaalde lokalisatie ervan in de computer;

· Speciale programma's voor diagnostiek en controle van de computeromgeving van het informatiesysteem als geheel, inclusief software- en hardwarecontrole, die automatisch de werking van het gegevensverwerkingssysteem controleert voordat het computersysteem bij de volgende productieploeg wordt gestart.

Complex van onderhoudsprogramma's

De eigenaardigheden van de samenstelling van computerhardware worden in aanmerking genomen door een complex van onderhoudsprogramma's (MTO). Dit complex omvat afstel-, verificatie- en diagnostische testprogramma's.

Inbedrijfstellingsprogramma's bieden: offline instellen en verificatie van individuele computerapparatuur. Ze zijn meestal functioneel onafhankelijk van OS-programma's. Verificatietestprogramma's zijn bedoeld voor periodieke controles op het correct functioneren van apparaten, bijvoorbeeld na inbedrijfstelling. Diagnostische programma's worden gebruikt wanneer het nodig is om apparatuurstoringen te classificeren en de foutlocatie te lokaliseren. De initiatie van de werking van deze programma's wordt meestal uitgevoerd door de OS-modules nadat de storingen en storingen van de bewakingsapparatuur zijn verholpen.

Screeningtest - Programma's hebben een speciale plaats in de CTE. De uitvoering ervan onmiddellijk voor de berekeningen maakt het mogelijk om ervoor te zorgen dat de technische middelen van het systeem in goede staat zijn, en dus om de betrouwbaarheid van de gegevensverwerkingsresultaten te vergroten.

In de IBM PC hebben deze tools een eigenaardige structurele en functionele organisatie... Sommige van deze tools zijn opgeslagen in het ROM van de computer. Elke keer dat de pc wordt ingeschakeld en opnieuw wordt opgestart, wordt de voorlopige controle uitgevoerd door een test uit te voeren POST-programma's(Power On Set Test), bestaande uit meer dan een dozijn afzonderlijke programmafragmenten. De volgorde van de controles is als volgt. Eerst wordt de systeemeenheid gecontroleerd op prestaties. Om dit te doen, worden alle registers van de machine "op nul gezet" en worden ze achtereenvolgens gecontroleerd door individuele constanten in te voeren, eenvoudige bewerkingen erop uit te voeren en de resultaten te vergelijken met referentiewaarden. Daarna worden de cellen van het RAM gecontroleerd (tests van het RAM wanneer het systeem opnieuw opstart vanaf de toetsen) ++buiten beschouwing gelaten). Daarna worden de standaard randapparatuur gecontroleerd: toetsenbord, diskdrives, beeldscherm, etc. Bij eventuele fouten bij elke stap van de test worden bepaalde geluidssignalen gegenereerd, vergezeld van passende berichten op het beeldscherm.

Naast de ingebouwde regelmogelijkheden bevat de pc-software ook autonome regel- en diagnosevoorzieningen. Het aantal van dergelijke sets programma's is vrij groot en met elk ervan kunt u systeeminformatie detailleren: het bepalen van de volledige configuratie van de pc en de kenmerken van de afzonderlijke onderdelen (type processor, aanwezigheid van een coprocessor, type moederbord, soorten gebruikte schijven, hoeveelheid RAM en de distributie ervan, aansluiting van extra randapparatuur enz.).

Naast het bewaken van de gezondheid, kunnen ze aangeven hoe efficiënt middelen worden gebruikt en deze opnieuw toewijzen.

Alle gebruikers proberen de pc-software aan te vullen met hulpprogramma's voor het systeem. Deze programma's worden niet direct gebruikt in het rekenproces, maar bieden de nodige en gevarieerde diensten bij het voorbereiden van taken door gebruikers. Sommige van deze programma's kunnen worden gecombineerd tot pakketten. Pakketten zoals Norton Utilites, PC Tool Deluxe, enz. zijn wijdverbreid. Voorbeelden van dergelijke programma's kunnen zijn: archiveringsprogramma's, antivirusprogramma's, schijfonderhoudsprogramma's (schijfoptimalisatie, schijfcompressie, schijfgezondheidsdetectie), enz.

Archiveren.

Archiver is een programma dat een bestand of een groep bestanden comprimeert tot één archiefbestand om hun grootte te verkleinen. In dit geval gaat er geen beetje informatie verloren en kan elk bestand uit het archief worden gehaald. Wat levert archiveren op? Ten eerste bespaart het schijfruimte, ten tweede kan er een grote hoeveelheid informatie op een diskette worden gezet en ten derde is het mogelijk om grote bestanden per e-mail te verzenden.

op de cursus "Informatica".

ONDERWERP 1. Hardware en software van een personal computer. Besturingssysteem MS-DOS.

1. Persoonlijke computer (pc). Technische ondersteuning.

2. Software.

3. Besturingssysteem. Zijn variëteiten.

4. Besturingssysteem MS DOS.

4.1. Bepaling van het besturingssysteem.

4.2. Bestandssysteem. Directory's.

4.3. Stuurprogramma's voor externe apparaten.

4.4. Computertaalprocessor.

4.5. Basisbegrippen en benamingen.

1. Het woord computer vertaald uit het Engels betekent "rekenmachine".

In bredere zin is een computer een apparaat voor het verwerken van informatie. Een personal computer wordt beoordeeld aan de hand van twee hoofdindicatoren: hardware en software. Technische software verwijst naar het geheel van alle technische apparaten die betrekking hebben op een computer.

Technische middelen zijn onderverdeeld in:

Informatie-invoerapparaten (toetsenbord, muis, trackball, scanner, grafisch tablet);

Informatie-uitvoerapparaten (monitor, printer, plotter);

Een apparaat voor het opslaan en verwerken van informatie (centrale processor);

Apparaten voor informatieopslag (floppy- en harde schijven, cassettedrives, optische cd's).

2. Software is een verzameling van alle gegevens die instructies en informatie voor een computer bevatten.

De software is onderverdeeld in:

Besturingssystemen (OS);

Instrumentele systemen (talen of programmeersystemen);

Toegepaste of gangbare systemen (functiegerichte, algemene, probleemgerichte, geïntegreerde pakketten).

3. Een besturingssysteem is een basisset van programma's voor het beheren van alle systemen en bronnen van een computer. Het biedt twee hoofdtaken:

A) de werking van alle programma's handhaven en zorgen voor de interactie met de apparatuur;

B) de gebruiker de mogelijkheid bieden van algemene controle over de machine.

Een van de eerste succesvolle besturingssystemen voor 8-bit pc's was het CP/M-systeem, halverwege de jaren '70 ontwikkeld door G. Kildahl, een medewerker van Digital Research. De basisideeën van CP/M waren zo fundamenteel dat ze de basis werden voor de ontwikkeling van alle verdere besturingssystemen voor de pc.

De de facto standaard voor krachtigere 16-bits pc's is het MS DOS-besturingssysteem van Microsoft, dat al sinds 1981 bestaat.

Een zeer goede, rijke en efficiënte besturingsomgeving, vooral voor programmeurs, heeft het UNIX-besturingssysteem, waarvan de meeste modules in de CI-taal zijn geschreven. Het was geen commercieel succes op 16-bits pc's, maar er wordt voorspeld dat de 32-bits klasse native is voor UNIX.

4.1. Besturingssysteem MS DOS (Microsoft System Disk Operation System) is een set programma's die wordt geladen wanneer de computer wordt ingeschakeld en een dialoog met de gebruiker organiseert.

MS-DOS vereist:

Bestandssysteem;

Externe apparaatstuurprogramma's;

Commando taal processor.

4.2. Een bestand is een permanente opslag van informatie, programma's, gegevens, teksten, gecodeerde afbeeldingen. De bestanden worden geïmplementeerd als geheugenzones op externe magnetische media.

Elk bestand heeft een naam die uit 2 delen bestaat: de naam zelf en de extensie, gescheiden door een punt. De bestandsnaam kan 1 tot 8 tekens bevatten en de extensie kan maximaal 3 tekens bevatten. De complete set tekens die in bestandsnamen en extensies kunnen worden gebruikt, zijn onder meer:

Bestandswijzigingen moeten beginnen met een letter of cijfer.

Bestandswijzigingen worden vastgelegd op magnetische media in mappen of mappen. Directory's zijn een speciale plaats op de schijf waar bestandsnamen, informatie over hun grootte en de datum van de laatste wijziging worden opgeslagen. Elke directory heeft een naam die op dezelfde manier is samengesteld als de bestandsnaam, maar zonder de extensie.

Elke schijf heeft altijd een hoofdmap. Het wordt automatisch gemaakt wanneer de gebruiker de schijf formatteert en begint te vullen met bestanden. In de rootdirectory worden bestanden en subdirectories van het 2e niveau enz. geregistreerd, waardoor een bestandsstructuur ontstaat, die een multilevel- of hiërarchisch directorysysteem wordt genoemd.

Als directory X is geregistreerd in directory Y, wordt X een subdirectory genoemd en wordt Y de bovenliggende directory genoemd.

De directory waarin de gebruiker zich bevindt, wordt de huidige directory genoemd.

Wanneer een nieuwe directory wordt geregistreerd, maakt MS DOS automatisch twee speciale steno-items aan voor de huidige en corresponderende bovenliggende directory's. Voor de huidige - ".", En voor de ouder - "..".

4.3. Naast standaard externe apparaten (monitor, toetsenbord, diskette en harde schijven, printer), kunnen extra invoer-uitvoerapparaten, een stadsplanner, een muis, een scanner, enz. worden aangesloten op een computer via seriële en parallelle communicatiedirectory's. Een breed scala aan externe apparaten wordt ondersteund met behulp van stuurprogramma's - programma's van een speciaal type ontworpen om externe apparaten te bedienen. De standaard device drivers vormen samen het basis input/output systeem (BIOS), dat is opgeslagen in het permanente geheugen van de pc. Drivers voor accessoires worden dynamisch verbonden met het besturingssysteem wanneer de machine opstart.

4.4. Door naar mappen te verwijzen, externe media te formatteren, programma's te starten en andere, kan de opdrachttaal worden uitgevoerd. De analyse en het gebruik van gebruikerscommando's wordt uitgevoerd door de commandoprocessor.

4.5. Opslagapparaten. Magnetische schijven worden aangeduid met de Latijnse letters A, B, C, D, ..., gevolgd door een dubbele punt. Bijvoorbeeld A :, B :, C: etc ..

Het pad naar het bestand. Om het bestand nauwkeurig te identificeren, moet u naast de naam ook de locatie ervan aangeven - een reeks ondergeschikte mappen, waarin elke volgende map een submap is van de vorige. Deze reeks directorynamen, gescheiden door een "\" (linkse slash), wordt een bestandspad genoemd. Als het pad begint met een "\"-teken, is de locatie van het bestand afkomstig uit de huidige map.

VS DOS-prompt MS DOS vraagt ​​u om opdrachten in te voeren wanneer het wacht op een actie van de gebruiker. De standaard DOS-prompt specificeert de naam van het huidige station.

Bijvoorbeeld: A> C> De gebruiker kan in de uitnodiging een indicatie van de huidige directory, tijd, datum opnemen. Bestandsnaam patroon. Het bestandsnaampatroon wordt vaak gebruikt om meerdere bestanden tegelijk te taggen of om bestandsnamen in te korten. De patronen gebruiken het "*"-teken, dat een willekeurig aantal tekens aangeeft, en het "?"-teken, waarmee u een willekeurig teken in de bestandsnaam of extensie kunt maskeren.

Bijvoorbeeld:

* .bat - alle bestanden met de bat-extensie

Doc - alle bestanden met de extensie doc die niet meer dan 2 tekens in de bestandsnaam hebben.

MS DOS-opdrachten. Commando's worden door de gebruiker vanaf het toetsenbord ingevoerd als reactie op een DOS-prompt. Elke opdracht heeft een naam en mogelijk parameters, die van de opdrachtnaam en één van de één worden gescheiden door spaties. De teams zijn onderverdeeld in intern en extern. Interne commando's worden uitgevoerd door de commandoprocessor. Externe opdrachten zijn om bestanden uit te voeren die onder normale DOS-regels worden uitgevoerd. De namen van dergelijke programma's zijn hetzelfde als de namen van de commando's.

^ CONTROLEVRAGEN.

1. Wat is de structuur van een computer?

2. Wat zijn de kenmerken van een personal computer?

3. Wat is een besturingssysteem? Waar is het voor?

4. Wat is een bestand? Hoe zijn bestandsnamen samengesteld?

5. Waar zijn catalogi voor? Welke soorten catalogi ken je?

6. Wat is een bestandspad?

LITERATUUR.

1. Bryabrin VM Software voor personal computers, -M: "Science", 1990.

2. Klyuev AV MS DOS-gebruiker. Referentiehandleiding, -MP "Contact", 1992.

3. Myachev AA, Stepanov V.N. Personal computers en microcomputers, de fundamenten van de organisatie, - M.: "Radio en communicatie", 1991.

4. P. Corton, R. Jorden Werken met een keiharde IBM PC, -M.: "World", 1992.

5. Smirnov NN Personal computer software, -Len.: "Mechanical engineering", 1990.

6. Gerhard Franken MS DOS 5.0 voor de gebruiker. -K.: "Handel en Uitgeverij Bureau BHV", 1992.

7. Gilbert hield IBM PS / 2. Gebruikershandleiding, - M.: "Radio en communicatie", 1993.

8. Finogenov K., Chernykh V. MS DOS 6. - G., 1993.

^ PRAKTISCHE LES.

ONDERWERP: Het bestuderen van de commando's van het MS DOS-besturingssysteem.

1. Maak de huidige schijf:

2. Bekijk de hoofdmap van de G: schijf.

3. Maak de huidige Windows-map aan. Geef de inhoud weer. Druk informatie af over alle bestanden in de map die de INI-extensie hebben.

4. Maak huidige schijf X :. Blader door de LEXICON-catalogus. Blader scherm voor scherm door de LEXICON catalogus. Druk alleen informatie af over de namen van bestanden in deze map. Druk de informatie en inhoud van het LEXICON.DOC-bestand af.

5. In de hoofdmap van station G: maak een reeks submappen aan:

R1 - R2 - R3 - R4 (R1 is een submap van het 1e niveau, R2 is een 2e niveau, ..., R4 is een 4e niveau).

6. Voer vanaf het toetsenbord 2 tekstbestanden in met de naam A.TXT en B.TXT - uw voor- en achternaam.

7. Kopieer de bestanden van de R3-directory naar de R2-directory met dezelfde namen.

8. Kopieer de bestanden van de R3-directory naar de R1-directory zodat de bestandsextensie verandert in DOC.

9. Verwijder de R1-directory. Voltooi alle taken op een computer en noteer de opdrachten die nodig zijn om ze uit te voeren in een notitieboekje.

TOETS. Methodische instructies.

1. De test wordt uitgevoerd in een apart notitieboekje. Op de omslag van het notitieboekje staat geschreven over welk onderwerp de test is geschreven, achternaam, naam, patroniem.

3. Het testwerk moet feilloos competent zijn, duidelijk omschreven, in een bepaalde logische volgorde.

4. Toetswerk wordt door de student ingeleverd volgens de in het curriculum bepaalde termen.

^ OPTIE # 1.

1. Bestand. Soorten bestanden. Bestandsnamen.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen:

11 $ A.B AS: 1.COM 123 B \ 22.EXE Ф11.EXE ADR.COS1 A.T.TXT 111.2 STORNET11.TXTFLP. Beschrijf elke fout.

3. Geef informatie weer over alle bestanden in de huidige map die niet meer dan 2 tekens in hun naam hebben en waarvan de extensie begint met de letter "P".

4. In de hoofdmap van station D: maak 2 reeksen submappen:

Z1 - Z2 - Z3 N1 - N2 - N3 - N4 De huidige is de hoofdmap van de D:-schijf.

5. Schrijf in de directory N 2 2 bestanden vanaf het toetsenbord met de namen N21.TXT en N22.TXT. Voer in N21.TXT een lijst met opdrachten in die worden gebruikt om met bestanden te werken, en in N22.TXT - een lijst met opdrachten die worden gebruikt om met mappen te werken.

6. Geef de inhoud van het N22.TXT-bestand weer.

7. Kopieer bestanden N21.TXT en N22.TXT van directory N2 naar directory Z3.

8. Kopieer de bestanden N21.TXT en N22.TXT van directory N2 naar directory N4 zodat het tweede teken in de bestandsnaam het nummer "4" is en de bestandsextensie wordt gewijzigd in DAT.

9. Hernoem het N41.DAT-bestand naar het P41.DAT-bestand.

10. Om de catalogus Z1 en N1 te verwijderen.

11. Op station B: maak een systeemdiskette.

^ OPTIE # 2.

1. Directory's. Soorten catalogi.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: MFS $$$ FERRUM11.DOC DOC.DOC1 OS = 77.B DECOR.S 7% 18 TEN_A.A_A MOF.TXT ASSEMBLER.TXT. Beschrijf elke fout.

3. Druk informatie af over alle bestanden in de huidige map met de extensie "EXE" en "N" als derde teken in de naam.

4. In de hoofdmap van station E: maak een reeks submappen R1 - R2 - R3 - R4 aan. De huidige map is de hoofdmap van de A:-schijf.

5. Schrijf in de R2-directory een bestand met de naam R2.TXT vanaf het toetsenbord. Voeg in R2.TXT de opnamecommando's toe.

6. Kopieer in de R3-directory alle bestanden die de DOC-extensie hebben en zich in de hoofddirectory van de A:-drive bevinden.

7. Toon informatie over het bestand R2.TXT

8. Hernoem alle bestanden in de R3-directory zodat het eerste teken in de naam van elk de letter "R" is.

9. Kopieer het R2.TXT-bestand naar de R4-directory.

10. Verwijder de R1-directory.

11. Formatteer schijf D :.

^ OPTIE # 3.

2. Selecteer uit de lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: 13718 PORT.DOC S.S ABC.T.T STORY.EXE ASS \ N.TXT 2A% _1.T 1 $. $ FIN.EXCP AN-1. Beschrijf elke fout.

3. Geef informatie weer over alle bestanden in de huidige map die niet meer dan 4 tekens in hun naam hebben, beginnen met de letter "M" en de extensie "EXE" hebben.

4. In de hoofdmap van station G: maak een reeks submappen aan:

P1 - P2 - P3 - P4 - P5. De huidige is de hoofdmap van de C:-schijf.

5. Kopieer naar de P1-directory alle bestanden die beginnen met de letters "FIN" en die zich in de FINEX-directory van het eerste niveau van schijf B bevinden:

6. Schrijf in de P5-mappen een bestand met de namen P5.TXT vanaf het toetsenbord. Voeg opdrachten toe om met mappen te werken.

7. Kopieer Р5.ТХТ naar Р3.

8. Hernoem in Р3 het bestand Р5.ТХТ naar Р3.DAT.

9. Voer de inhoud van het P3.DAT-bestand uit.

10. Verwijder catalogus P2.

11. De pc heeft één diskettestation. Zet er een systeemdiskette op.

^ OPTIE # 4.

1. Bestand. Het pad naar het bestand.

2. Selecteer uit de lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: SEND GR \ 11.COM 171.11 A_B.A_B FIN1 $$ 1 GROSSBOOK1.DAT PUSK.EXE GRE1. & SOLUTION.11 NL_F.ABC. Beschrijf elke fout.

3. Druk informatie af over alle bestanden in de huidige map waarvan de namen beginnen met de letter "R" en de extensie - met de letter "K".

4. In de hoofdmap van station F: maak 2 reeksen submappen:

Z1 - Z2 - Z3 M1 - M2 - M3 Current is de hoofdmap van station A:.

5. Schrijf in de M1-directory vanaf het toetsenbord 2 bestanden met de namen M11.DAT en M12.DAT. Voer de opdrachten in voor het werken met bestanden in M11.DAT en de opdrachten voor het werken met mappen in M12.DAT.

6. Kopieer de bestanden М11.DAT en М12.DAT naar de Z3-directory zodat hun namen veranderen in respectievelijk Z11.ТХТ en Z12.TXT.

7. Hernoem bestanden М11.ТХТ en М12.DAT naar respectievelijk М111.DOC en М121.DOC.

8. Voer de inhoud van het bestand Z12.ТХТ uit.

9. Blader door de catalogi M2 en M3.

10. Verwijder mappen Z1 en M1.

11. Formatteer schijf D :.

^ OPTIE # 5.

1. Besturingssysteem. Definitie, samenstelling.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: TRN.DAT1 P.EXE 1 $.$ TR N11 ASS.COM STORYF111.TXT FR1.F ENГOB1.111 S: 1 \ 2.TXT. Beschrijf elke fout.

3. Geef informatie weer over alle bestanden in de huidige map, waarvan de naam niet meer dan 3 tekens bevat en de extensie eindigt met de letter "F".

4. In de rootdirectory van drive E: maak een reeks subdirectories S1 - S2 - S3 - S4 - S5 Current is de rootdirectory van drive B:.

5. Kopieer in de S3-directory de bestanden die beginnen met de letter "A", hebben de TXT-extensie en bevinden zich in de directory van het 1e niveau R1 van de X:-drive.

6. Schrijf in S5 een bestand met de namen S51.TXT vanaf het toetsenbord. Voeg opdrachten toe om bestanden en mappen af ​​te rekenen.

7. Kopieer de bestanden van de S3-directory naar de S1-directory.

8. Geef informatie weer over alle bestanden in de S1-catalogus.

9. Om de catalogus S4 te verwijderen.

10. Hernoem de bestanden van de S1-directory zodat ze de DAT-extensie hebben.

11. Maak een systeemdiskette. Gebruik schijf B :.

^ OPTIE # 6.

1. Opslagapparaten. Hun namen. Wijzig de huidige schijf.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: 1.1 AS1.COM1 FR.WR1 PR.TXT D1 \ T3.EXE G1 $$ GROSSBOOR1.EXE TR1_1.111 A_B.B_A PERL.DAT. Beschrijf elke fout.

3. Druk informatie af over alle bestanden in de huidige map die niet meer dan 2 tekens in de naam en niet meer dan 1 teken in de extensie hebben.

4. In de hoofdmap van station G: maak 2 reeksen submappen:

R1 - R2 F1 - F2 - F3 - F4. De huidige directory is de G: schijf.

5. Schrijf een bestand met de naam A.DAT in de F2-directory vanaf het toetsenbord. Voeg opdrachten toe om met mappen te werken.

6. Kopieer het A.DAT-bestand naar de F4-directory.

7. Hernoem in de F4-directory het A.DAT-bestand naar het A1.TXT-bestand.

8. Kopieer in de R2-directory de bestanden met de TXT-extensie, die zich in de hoofddirectory van station A bevinden:

9. Verwijder map F1.

10. Bekijk catalogus R2.

11. Maak een systeemdiskette. Gebruik schijf A :.

^ OPTIE # 7.

1. Bestandssysteem. Bestandsnamen.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: P_D-1 $% PENTIIMPR.TXT 315 MOR: S Z.Z111 T \ T1.EXE N.N.EXE MIC.FRI FO.COM N.N. Beschrijf elke fout.

3. Geef informatie weer over alle bestanden in de huidige map die beginnen met de letter "B" en eindigen met de letter "R".

4. In de hoofdmap van station E: maak een reeks submappen M1 - M2 - M3 - M4 aan. De huidige map is de hoofdmap van de A:-schijf.

5. Kopieer alle bestanden met de DOC-extensie van de LEX-directory van het 1e niveau van schijf F naar de M3-directory:

6. Hernoem de bestanden in de M3-directory zodat ze de nieuwe TXT-extensie hebben.

7. Schrijf in de map M1 een bestand met de naam M1.TXT vanaf het toetsenbord. Schrijf opdrachten op voor het werken met mappen erin.

8. Geef de inhoud van het M12.TXT-bestand weer

9. Bekijk catalogus M1.

10. Om de M1-catalogus te verwijderen.

11. Formatteer de diskette. Gebruik schijf B:

^ OPTIE # 8.

1. Apparaten voor informatieopslag. Opslagapparaten. Hun namen.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: ST1_111.1 1% _1.A PRIMUS M.M 11_11 FTRRUM111.EXE ЦО1.111 MONO.TXT GR \ 1.EXE FRAMEW.P. Beschrijf elke fout.

3. In de hoofdmap van station D: maak een reeks submappen F1 - F2 - F3 - F4 - F5 aan. De huidige directory is C :. 4. Schrijf vanaf het toetsenbord een bestand met de naam F11.TXT naar de directory F2 Schrijf de checkout-commando's en maak er directory's aan.

5. Kopieer in de F4-directory bestanden die niet meer dan 2 tekens in de naam hebben, beginnen met de letter "A", de EXE-extensie hebben en zich in de LEX-directory van het 1e niveau van schijf A bevinden:

6. Bekijk alleen informatie over de bestandsnamen van de F4-catalogus.

7. Hernoem het F11.TXT-bestand naar het P1.DOC-bestand.

8. Voer de inhoud van het bestand P1.DOC uit.

9. Bekijk in de F4-directory de F1-directory.

10.Verwijder map F1.

11. Maak een systeemdiskette. Gebruik schijf A :.

^ OPTIE # 9.

1. Centrale verwerkingseenheid.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: T.T TRENT111.COM1 1 $ PNT Ф11.TXT 1% _1. $ N32_72_5.7 TOBAR.BR P35: 1.EXE FR \ 1.TXT. Beschrijf elke fout.

3. Geef informatie weer over alle bestanden van de 1e niveau R1-directory van de A:-drive, die de COM-extensie hebben en beginnen met de letter "P".

4. In de hoofdmap van station F: maak een reeks submappen F1 - F2 - F3 - F4 aan. De huidige is de hoofdmap van de C:-schijf.

5. Schrijf in de F1-directory een bestand met de naam B.TXT vanaf het toetsenbord. Uitvoeropdrachten voor het werken met bestanden erin.

6. Kopieer B.TXT naar de F4-directory. Geef het een nieuwe naam F4.FAT.

7. Kopieer naar de F3-directory alle bestanden die beginnen met de letter "F", hebben de TXT-extensie en bevinden zich in de hoofddirectory van de B-drive:

8. Blader door de catalogus F3.

9. Voer de inhoud van het F4.DAT-bestand uit

10.Verwijder map F1.

11. Formatteer schijf D :.

^ OPTIE #10.

1. Bovenliggende en huidige mappen. Directory namen.

2. Selecteer uit de voorgestelde lijst met bestanden de bestanden met de juiste namen: TNR.T M.M11 P_P_P T \ F11.EXE 1% $.1 FERBOOK11.TXT ПЕ1.TXT DR.COM FR.EXE1 58ANK.A_A. Beschrijf elke fout.

3. Geef informatie weer over alle bestanden in de huidige map waarvan de naam eindigt met de letter "S" en de extensie begint met de letter "F".

4. In de hoofdmap van station D: maak een reeks submappen R1 - R2 - R3 - R4 aan. De huidige directory is het 1e niveau F1 van de F: drive.

5. Schrijf in de R3-directory een bestand met de naam R.TXT vanaf het toetsenbord. Schrijf alle opdrachten voor het werken met mappen erin.

6. Maak in de R2-directory een reeks S1 - S2-subdirectories.

7. Kopieer het R.TXT-bestand naar de S2-directory met een nieuwe naam S.FAT.

8. Voer de inhoud van het S.DAT-bestand uit.

9. Kopieer het bestand met de COM-extensie van de hoofddirectory van de B:-drive naar de R4-directory.

10. Verwijder de R1-directory.

11. Formatteer station E :.

^ METHODOLOGISCHE INSTRUCTIES VOOR ONAFHANKELIJKE VERWERKING VAN HET ONDERWERP "TECHNISCHE EN SOFTWARE PC. BESTURINGSSYSTEEM MS DOS"

I. Technische ondersteuning van een personal computer.

Bij het bestuderen van dit probleem moet er rekening mee worden gehouden dat de meeste van de bekende pc-modellen bestaan ​​uit afzonderlijke functioneel voltooide modules die niet zijn verenigd door een gemeenschappelijk ontwerp. De samenstelling van de modules is vrijwel standaard. Het vereist een systeemeenheid en een set randapparatuur (PU). De systeemeenheid bevat een processor, printplaten en een voedingseenheid. De meeste pc-modellen hebben ook een ingebouwd diskettestation en een harde schijf. De basisconfiguratie van de pc is de systeemeenheid, monitor en toetsenbord. De set extra hardwaremogelijkheden waarmee een computer kan worden aangevuld is zeer divers en kan worden onderverdeeld in de volgende functionele groepen:

Invoer apparaten. Apparaat van het type muis, scanner, lichtpen, becijferaar, trackball.

Uitvoer apparaten. Printer (matrix, laser, inkjet, thermische printers, enz.), plotters.

Communicatie apparaten. Interfacekaarten, modems, enz.

Informatie opslag apparaten. Cassettedrives, of tapedrives, die informatie schrijven naar een magneetbandcassette (cartridge), optische cd-drives, die in drie groepen kunnen worden onderverdeeld:

1. Alleen-lezen - CD-ROM, O-ROM, gedeeltelijk herschrijfbare P-ROM.

2. Slechts voor één record - WORM.

3. Magneto-optisch (herschrijfbaar) - ROD. Een moderne processor bevat meestal een wiskundig coprocessorblok dat snel en nauwkeurig bewerkingen uitvoert op drijvende-kommagetallen. Als het random access-geheugen niet voldoende bewerkingssnelheid biedt, wordt bovendien het snelste cachegeheugen geïnstalleerd.

Bij het bestuderen van elementaire pc-apparaten moet speciale aandacht worden besteed aan de structuur van het toetsenbord. De sleutels zijn gerangschikt in blokken. Ze zijn onderverdeeld in alfanumeriek en speciaal.

Speciaal:

1. Belangrijkste bewerkingen:

BS - verwijdert het teken dat zich links van de cursor bevindt, DELETE - verwijdert het teken dat zich boven de cursor bevindt, INSERT - schakelt de tekeninstellingsmodus in/uit.

2. Toetsen voor het wijzigen van codes: CAPS LOCK - corrigeert de hoofdlettermodus, SHIFT - zorgt ervoor dat er wordt overgeschakeld naar hoofdletters, CTRL, ALT - werkt in combinatie met andere toetsen.

3. Cursortoetsen - verplaats de cursor één positie in de corresponderende richting. HOME - verplaatst de cursor naar het begin van de regel, END - verplaatst de cursor naar het einde van de regel, Page Up - verplaatst de cursor één pagina omhoog, Page DOWN - verplaatst de cursor één pagina omlaag.

4. Functietoetsen F1 ... F12, die worden gebruikt door applicatie- of hulpprogramma's.

5. Toetsen voor het invoeren van "hot" commando's. Pauze (Pauze) - stopt met het weergeven van informatie op het scherm (druk op een willekeurige toets om door te gaan). CTRL + Break - onderbreekt de uitvoering van een programma of commando, PRINT SCREEN - drukt een schermafbeelding af op een printer, SCROLL LOCK - wordt gebruikt door applicatie of levende systemen.

6. De Enter-toets betekent het einde van een regel, de ESC-toets annuleert opdrachten en de Num Lock-toets schakelt het numerieke blok in. Informatie over de opbouw van een personal computer wordt in meer detail beschreven in de handleidingen:

1. Klyuchev AV MS DOS-gebruiker. Referentie gids. - K.:M "Contact", 1992.

2. Myachev AA Stepanov V.N. Personal computers en microcomputers. Grondbeginselen van de organisatie. - G.: "Radio en Communicatie", 1991.

3. Gerard Franken. MS DOS 5.0 voor de gebruiker. - К .: "Handel en Uitgeverij Bureau BHV", 1992.

4. Gilbert Gehouden. IBM-PS / 2. Handleiding. G.: "Radio en Communicatie", 1993.

5. IBM PC-gebruikershandleiding. - .: "TECHNIKOM", MIP "Arfa", 1991.

II. Besturingssysteem MS-DOS.

Het is noodzakelijk om te beseffen dat het besturingssysteem een ​​integraal onderdeel is van een personal computer, dat het geheugenbeheer, I / O-bewerkingen, bestandssysteem, procesinteractie, procesverzending, bescherming, boekhouding voor het gebruik van bronnen, opdrachtverwerking en computer biedt. netwerk werking.

Het is belangrijk om te bedenken dat een van de belangrijkste functies van het besturingssysteem de organisatie van het bestandssysteem is. Een bestand is een geheugengebied op een fysiek medium dat een naam draagt. Bestanden zijn onderverdeeld in tekst en binair. De bestandsnaam bestaat uit de werkelijke naam en de extensie waartussen een punt wordt gezet. De bestandsextensie is optioneel. Het beschrijft de inhoud van het bestand, dus veel programma's genereren automatisch de bestandsnaamextensie. Bestanden met de extensie COM, EXE, BAT betekenen kant-en-klare programma's. MS DOS-opdrachten.

Er zijn twee soorten MS DOS-opdrachten: intern en extern. Interne opdrachten maken deel uit van de opdrachtprocessor. Ze worden in het geheugen van de computer geladen en worden daarom onmiddellijk uitgevoerd. Om een ​​externe opdracht uit te voeren, moet u het bijbehorende bestand op een van de opslagmedia hebben.

Basis commando's:

1. Wijzig de huidige drive (drive). Opdrachtformaat: stationsnaam :.

Om het huidige station te wijzigen, moet u de naam van dit station met een dubbele punt specificeren.

Bijvoorbeeld C :; NS :; E:.

2. Wijzigen van de huidige CD-directory (CHANGE DIRECTORY) - verander de directory. Opdrachtformaat: cd / drive: / pad "//" betekent optionele parameter. Bijvoorbeeld 1. Ga vanuit de huidige directory naar de NC-directory cd R1 \ R2 \ R3.

DIR / station: // pad // \ // bestandsnaam // / P // / W /. Als er geen pad is, wordt informatie over alle bestanden en piddirectories van de huidige directory weergegeven. Als er geen station is, wordt informatie over de directory van het huidige station weergegeven. Als de opdracht een naam over dit bestand specificeert, kan de bestandsnaam worden gegroepeerd. De parameter / P specificeert de weergave van de inhoud van de directory op een scherm-voor-scherm basis. De parameter / W geeft alleen informatie weer over de namen van bestanden in de map (5 op elke regel).

Bijvoorbeeld:

1. Bekijk de huidige directory DIR.

2. De huidige drive is G :, de huidige directory is root. Blader door de TRK-map in de hoofdmap van de B: DIR B: \ TRK-schijf

3. Bekijk alle bestanden in deze map met de DOC-extensie DIR B: \ TRK \ *.DOC.

4. De inhoud van het TYPE-bestand uitvoeren. Opdrachtformaat: TYPE / station: // pad \ / bestandsnaam. De bestandsnaam mag de tekens "*" en "?"

Bijvoorbeeld: Voer de inhoud uit van het bestand TRK.DOC TYPE B: \ TRK \ TRK.DOC.

5. Maak een nieuwe directory md (make directory) - maak een directory aan.

Opdrachtformaat: md / station: / pad. Bijvoorbeeld: In de hoofdmap van station G: maak een reeks submappen Z1 - Z2 - Z3 aan.

Optie I:

Md Z1 md Z1 \ Z2 md Z1 \ Z2 \ Z3;

Optie II:

Md Z1 cd Z1 md Z2 cd Z2 md Z3.

6. Het bestand invoeren vanaf het toetsenbord COPY CON. Vereist:

1. Voer de opdracht COPY CON bestandsnaam uit.

2. Druk op ENTER.

3. Voer de vereiste informatie in.

4. Stel het einde van het bestand in met de toetsencombinatie CTRL + Z.

5. Druk op ENTER.

6. Bestanden verwijderen: DELETE (DEL) - verwijderen. Opdrachtformaat:

DEL_ / station: // pad \ / bestandsnaam. De bestandsnaam kan tekens "*" en "?" bevatten. Bijvoorbeeld: DEL *.* - verwijdert alle bestanden uit de huidige directory DEL A: \ LEX - verwijdert alle bestanden in de LEX-directory. DEL A: \ LEX \ LEX.DOC - verwijdert het LEX.DOC-bestand uit de LEX-directory.

7. Verwijdering van directory's RD (remove directory) - verwijdering van een directory. Opdrachtformaat: RD / schijf: / pad.

OPMERKING.

1. U kunt alleen een lege map verwijderen.

2. De directory kan worden uitgecheckt vanuit de bovenliggende directory of vanuit een directory een niveau hoger.

8. Kopiëren van COPY-bestanden. Opdrachtformaat:

IK KOPIE / station: // pad \ / bestandsnaam / station: // pad \ / bestandsnaam;

II СOPY / station: // shlah \ / bestandsnaam / station: // pad /.

Het aantal programma's dat op een moderne computer is geïnstalleerd, loopt op tot honderden en zelfs duizenden. Ze stellen de gebruiker in staat comfortabel te werken.

Definitie 1

De hele reeks programma's is de zogenaamde computer software. De samenstelling van de computersoftware is het belangrijkste functionele kenmerk. Software ( Software) is een verzameling van:

• programma's voor permanent gebruik die nodig zijn voor het oplossen van gebruikersproblemen,
• programma's die het meest efficiënte gebruik van computertechnologie mogelijk maken, gebruikers het grootste gemak bij het werk en minimale arbeidskosten bieden voor programmeertaken en het verwerken van informatie,
• technische softwaredocumentatie voor hen.

definitie 2

Technische documentatie- een set documenten die worden gebruikt bij het ontwerpen en maken van software en hardware. Computerprogramma- een beschrijving van het algoritme voor het oplossen van problemen en, die is ingesteld in de programmeertaal en met behulp van een vertaler automatisch wordt vertaald in machinetaal specifieke computer.

Software (software) - voortzetting van hardware, een integraal onderdeel computer systeem... Zelfs als het programma op geen enkele manier lijkt te interageren met de hardware, geen invoer vraagt ​​van het invoerapparaat en geen gegevensuitvoer naar de uitvoerapparaten uitvoert, is in feite zijn werk nodig om de hardwareapparaten van de computer.

Afhankelijk van welke werkzaamheden op de computer moeten worden uitgevoerd, wordt de softwaresamenstelling of softwareconfiguratie geselecteerd. De meeste programma's werken door te vertrouwen op andere programma's op een lager niveau, d.w.z. er is een relatie tussen hen, of interprogrammering interface. Een dergelijke interface is gebaseerd op technische specificaties en communicatieprotocollen en wordt verschaft door de distributie van software in verschillende categorieën die met elkaar interageren.

Softwareniveaus (van onder naar boven):

1. Basissoftware - basisniveau
2. Systeemsoftware - systeemniveau
3. Applicatiesoftware
4. Toolkit voor programmeertechnologie

Elk hoger niveau verhoogt de functionaliteit van het hele systeem.

Alle software kan grofweg worden onderverdeeld in: vier categorieën.

Basissoftware- Dit is de minimale set softwaretools die de werking van de computer garanderen; zijn verantwoordelijk voor de interactie met de basissoftware (inbegrepen in de basisuitrusting en opgeslagen in speciale microschakelingen). Deze microschakelingen worden alleen-lezen geheugen (ROM) genoemd. ROM is vluchtig geheugen. Programma's en gegevens worden in de productiefase in ROM-chips geschreven ("gestikt"), dergelijke chips kunnen gedurende de levensduur van de computer niet worden gewijzigd.

Foto 1.

Als het nodig is om de basissoftware te wijzigen tijdens de werking van de computer, worden in plaats van ROM-microschakelingen EPROM-microschakelingen gebruikt - Erasable en Programmeerbaar Read Only Memory. Vervolgens kan de wijziging in de inhoud van de EPROM worden gedaan in het computersysteem zelf (flashtechnologie) of op een speciaal apparaat dat een programmer wordt genoemd. De basissoftware bevat ook BIOS (Basic Input / Output System) - basissysteem: I / O), die de voortgang van het opstartproces van de computer bepaalt. Pas daarna wordt het besturingssysteem geladen persoonlijke computer, en het verdere werk ervan staat al onder controle van het besturingssysteem. Terwijl de computer draait, biedt het BIOS basis I/O- en communicatiefuncties. verschillende apparaten tussen hun zelf. Dit is een set firmware die eerst de hardware op het moederbord test (POST), waarna het besturingssysteem verder wordt gestart en de interactie tussen alle computercomponenten wordt gegarandeerd. In moderne computers zijn sommige boards (videokaart, geluidskaart enz.) hebben hun eigen BIOS-chips op het uitbreidingsmoederbord (behalve de belangrijkste BIOS-chip). Bij het configureren van het hoofd-BIOS kunt u in- of uitschakelen: BIOS gebruiken uitbreidingsborden. De belangrijkste BIOS-functies zijn:

• computer testen met behulp van speciale testprogramma's wanneer de stroom is ingeschakeld;
• zoeken naar en verbinding maken met het systeem van andere BIOS-en die zich op uitbreidingskaarten bevinden;
• verdeling van bronnen tussen computercomponenten.

fysiek BIOS is een chipset permanent geheugen(ROM, Read Memory - alleen-lezen) op het moederbord. De programma's in het systeem-BIOS zorgen voor de interactie van de chipset-microschakelingen, RAM, cachegeheugen, processor met externe (perifere) apparaten, maar ook met elkaar. Wanneer hardware-initialisatie en testen plaatsvinden, vergelijkt het BIOS de ontvangen gegevens systeem configuratie en de informatie die is opgeslagen in de CMOS-chip. Als er een inconsistentie / storing wordt gevonden, geeft het systeem een ​​melding op de monitor of een hoorbaar foutsignaal weer. De CMOS-chip bevindt zich op het moederbord. Dit is een vluchtig geheugen dat moet worden gevoed door een speciale batterij.

Systeem software (Systeem software) - dit zijn programma's en softwaresystemen voor de bediening van een computer en telecommunicatieapparatuur. De systeemsoftware dient:

• om een ​​besturingsomgeving te creëren voor de werking van andere programma's;
• zorgen voor een betrouwbare en efficiënte werking van het computer- en telecommunicatienetwerk;
• voor diagnostiek van computerhardware en -netwerken;
• voor het archiveren van gegevens, kopiëren, herstellen van programmabestanden en databases, enz.

Systeemsoftware (SSS) vervult in wezen de functies van een "organizer" van alle pc-componenten, evenals randapparatuur die erop is aangesloten. Systeemsoftware moet betrouwbaar, technologisch geavanceerd, gemakkelijk en efficiënt in het gebruik zijn. Open source software is onderverdeeld in basis en service.

Figuur 2.

Basissoftware wordt in de regel samen met een computer gekocht en servicesoftware kan extra worden gekocht.

Applicatiesoftware (toepassingsprogramma pakket:) - een complex van onderling verbonden programma's die zijn ontworpen om specifieke problemen van een bepaald vakgebied op te lossen, geschreven voor gebruikers of door de gebruikers zelf, bijvoorbeeld een expertsysteem of een programma voor het maken van mailinglijsten. Dit is de meest talrijke klasse van softwareproducten.

Toolkit voor programmeertechnologie(ITP) vergemakkelijkt het proces van het maken van nieuwe programma's voor de computer. Met de hulp van ITP wordt de ontwikkeling van nieuwe programma's uitgevoerd, aangezien deze toolkit bevat gespecialiseerde softwareproducten. Deze producten zijn ontwikkelaarstools en moeten alle technologische stadia van het creatieproces (ontwerp, programmeren, debuggen en testen) van nieuwe programma's ondersteunen. Het programmeersysteem omvat de volgende softwarecomponenten: teksteditor, vertaler uit de overeenkomstige taal, linker (linkeditor), debugger, subroutinebibliotheken. Het is belangrijk om te weten en te begrijpen dat elke ITP alleen kan werken in het besturingssysteem waarvoor het is gemaakt, maar tegelijkertijd kunt u software voor andere besturingssystemen ontwikkelen.

ITP is onderverdeeld in de volgende subcategorieën:

1. Tools voor het maken van applicaties. Ze omvatten softwareontwikkelingskaders die nodig zijn om softwareontwikkelingswerk te voltooien, en lokale fondsen, die nodig zijn om individueel te werken aan de totstandkoming van deze programma's;
2. СASE-technologieën(Computed Aided Software Engineering) is een computerondersteund programmaontwerpsysteem dat methoden omvat voor het analyseren, ontwerpen en creëren van softwaresystemen. CASE-technologieën zijn bedoeld om de ontwikkeling en implementatie van informatiesystemen te automatiseren. Dit is een heel softwarepakket dat het hele technologische proces (analyse, ontwerp, ontwikkeling en onderhoud van complexe softwaresystemen) automatiseert.

Bij het opmaken van het klassement zullen we meteen een voorbehoud maken dat het erg snelle ontwikkeling computertechnologie en de uitbreiding van het bereik van computers hebben geleid tot de evolutie van software. Was het vroeger mogelijk om besturingssystemen, vertalers en applicatiepakketten gemakkelijk te distribueren tussen de belangrijkste categorieën software, nu is de situatie compleet anders: softwareontwikkeling is zowel in de breedte gegaan (applicatieprogramma's hebben onafhankelijke waarde gekregen en worden niet meer toegepast), en diepgaand (er zijn volledig nieuwe benaderingen verschenen voor de constructie van besturingssystemen, enz.).

De verhouding tussen de softwareproducten die u nodig heeft en de producten die op de markt beschikbaar zijn, verandert snel. Zelfs traditionele softwareproducten evolueren voortdurend. Besturingssystemen kunnen bijvoorbeeld die soorten menselijke activiteiten simuleren die altijd als intelligent werden beschouwd. Er zijn programma's verschenen die volgens de gebruikelijke criteria moeilijk te classificeren zijn, en soms onmogelijk, het programma is bijvoorbeeld een elektronische gesprekspartner, of computer visie, die ook wordt geassocieerd met robotica, of het veld machine learning, die een vrij grote klasse taken voor beeldherkenning omvat (karakterherkenning, handschrift, spraak, tekstanalyse).

Opmerking 1

We kunnen stellen dat tegenwoordig min of meer zeker de volgende groepen software kunnen worden onderscheiden:

• besturingssystemen en hun shells (tekst of grafisch);
• programmeersystemen (debuggers, vertalers, subroutinebibliotheken, enz.);
• instrumentele technologische systemen;
• geïntegreerde softwarepakketten;
• computer grafische systemen (raster, vector, 3D-graphics, CAD);
• dynamische spreadsheets;
• databasebeheersystemen (DBMS).

Concluderend kunnen we stellen dat bijna elke classificatie niet de enige mogelijke is.

Sinds het begin van de jaren 80 van de 20e eeuw, in verband met de massaproductie en introductie van personal computers (pc's), is het idee van systeemautomatisering van het ontwerpproces praktisch haalbaar geworden voor ontwerporganisaties van elke schaal: van een groot instituut tot een privékantoor. Enerzijds is het concept CAD eenvoudiger geworden en wordt het vaak geassocieerd met een bepaald computerprogramma. Aan de andere kant is het ontwerpen van complexe technische objecten alleen mogelijk in het kader van CAD als een organisatorisch en technisch op systemen gebaseerd dat is het volledige potentieel van informatietechnologie.

CAD-softwaretools worden geclassificeerd als een eenheid van de volgende componenten: technisch, softwarematig, wiskundig, methodologisch, informatief en organisatorisch.

2.1. Hardware en software

Technische ondersteuning is een reeks technische middelen waarmee ze gegevens die verband houden met het ontwerpobject verzamelen, verwerken, opslaan, transformeren en overdragen.

De basis technische ondersteuning zijn computerfaciliteiten en in de eerste plaats is het een personal computer.

De standaardconfiguratie van een computer is bekend (zie Fig. 2.1):

· systeemeenheid, bestaande uit een processor, RAM, voeding, harde schijf, andere gegevensopslagapparaten, poorten voor het aansluiten van randapparatuur;

· toetsenbord voor het invoeren van informatie;

· monitor voor het weergeven van informatie;

· muis voor het gemak van de dialoog "mens-computer".

Rijst. 2.1. Personal computer met standaardconfiguratie

Het concept van randapparatuur omvat een breed scala aan technische middelen. Allereerst zijn dit tools voor het verzamelen en verwerken van data voor het ontwerp. Deze omvatten elektronische geodetische apparatuur (tacheometers, systemen) satellietnavigatie, laserscanners, enz.), die ofwel direct onder besturing van computers werken, ofwel meetgegevens in de vorm verzenden computerbestanden... Meer gedetailleerde informatie over technische middelen technische onderzoeken uiteengezet in Ch. 4.

Als de initiële informatie over de geprojecteerde weg wordt gepresenteerd in de vorm van tabletten met topografische plannen, gebruik dan om informatie van papier naar elektronische vorm om te zetten scanners(zie figuur 2.2, a) . Er zijn roll-to-roll of flatbed scanners. De scannauwkeurigheid van deze laatste is aanzienlijk hoger en kan oplopen tot 12000 dpi (dots per inch - dots per inch). Als het gaat om het ontwerpen van complexe technische objecten, worden engineeringscanners gebruikt. Groot formaat A 0 (A 1).

De grafische uitvoerinformatie over het ontwerpobject (tekeningen) wordt ook afgedrukt op grootformaat plotters. Door papierinvoermethode: plotters net als scanners zijn er rollen (Figuur 2.2, b) of flatbed. Door de methode van het aanbrengen van de kleurstof - laser of inkjet. De vraag wat een technische tekening moet zijn, zwart-wit of kleur, in recente tijden ondubbelzinnig besloten in het voordeel van de gekleurde. Ten eerste gezien de grote vooruitgang op het gebied van kleurendruk, die iets duurder is geworden dan zwart-wit. Ten tweede bevat kleur aanvullende informatie over het ontworpen object en helpt het om de efficiëntie van visuele analyse van dergelijke tekeningen te vergroten.

VORM \ * SAMENVORMING

Rijst. 2.2. a) Rolscanner; b) Plotterrol

TOT randapparatuur computers kunnen ook digitale foto- en videoapparatuur bevatten, die nu veel worden gebruikt bij het verzamelen van initiële gegevens voor het ontwerp van wegen.

Om gezamenlijk aan een project te werken en snel informatie uit te wisselen, worden computers gecombineerd tot lokale (intranet) en wereldwijde (internet) netwerken, met als technische componenten servers, netwerkkaarten, modems, glasvezelnetwerken, etc.

Software CAD is onderverdeeld in: systeembreed en toegepast.

Systeembrede software omvat in de eerste plaats besturingssystemen (OS), die alle processen in computers besturen. De opkomst en evolutie van het besturingssysteem verliep parallel met de ontwikkeling van de computers zelf. Als de oprichting van de eerste personal computer is gekoppeld aan een bedrijf IBM(www. ibm. com ), toen verscheen het eerste massale besturingssysteem voor deze computer van het bedrijf Microsoft( www. microsoft. com) en werd genoemd MEVROUW- DOS.

14-jarig evolutionair pad (van 1981 tot 1995) MEVROUW- DOS versies 1.0-7.0 hebben bijgedragen aan de introductie van computers, van het oplossen van technische problemen tot het alomtegenwoordige gebruik ervan in alle levenssferen.

Sinds het begin van de jaren 90, ter vervanging MEVROUW- DOS komt ramen(uit het Engels - windows) ook van het bedrijf Microsoft die stelt u in staat om met meerdere programma's (vensters) tegelijkertijd te werken, eenvoudig tussen deze programma's te schakelen zonder dat u afzonderlijke programma's hoeft te sluiten en opnieuw te starten. In de beginfase van ontwikkeling ramen diende als een grafische interface voor MEVROUW- DOS.

Met een uitgang ramen 3.1 (1992) dit besturingssysteem wordt geassocieerd als een onafhankelijk, in staat om mee te werken: RAM meer dan 640 kb, met schaalbare lettertypen TrueType.

Afgestudeerd in 1993 ramenNT(afkorting van New Technology - new technology) werd goed ontvangen door ontwikkelaars vanwege de verbeterde beveiliging, stabiliteit en geavanceerde API-koppel Winnen32 dat maakt het eenvoudig om krachtige programma's samen te stellen.

In 1995 komt uit ramen95 - de meest gebruiksvriendelijke versie ramen, voor de installatie waarvan u niet vooraf hoeft te installeren DOS; zijn uiterlijk maakt de pc toegankelijker voor de massaconsument. Windows 95 heeft een ingebouwde set protocollen TCP/ IK P en lange bestandsnamen zijn toegestaan.

ramen 98 (1998) - laatste versie ramen gebaseerd op de oude kern, functionerend op het fundament DOS... Systeem ramen 98 geïntegreerd met de browser internetOntdekkingsreiziger 4 en is compatibel met tal van nieuwe hardwarestandaarden, waaronder USB-poorten. Latere versies van Windows werden ontwikkeld op basis van de NT-kernel.

Momenteel (sinds 2001) werken de meeste applicatieprogramma's, waaronder CAD, onder controle van het besturingssysteem. MEVROUWramenXP(uit het Engels eXPerience - ervaring).

Nieuwe probleemgeoriënteerde interface MEVROUWramenXP maakt het mogelijk om in de kortst mogelijke tijd de principes van het werken met het besturingssysteem onder de knie te krijgen, zelfs voor gebruikers die nog nooit systemen van het gezin hebben ontmoet ramen... Toegepast in ramenXP geavanceerde webtechnologieën bieden de mogelijkheid om tekst- en spraakberichten uit te wisselen, webprojecten van verschillende complexiteitsniveaus te creëren en toepassingen te delen, niet alleen in lokaal netwerk maar ook op internet.

De voorwaardelijk systeembrede software omvat: MEVROUWKantoor, waarvan een aantal toepassingen (teksteditor Woord, spreadsheets Excel) zijn de facto standaarden geworden in hun klasse van programma's. Vrijwel alle CAD-systemen die tekstdocumenten genereren als uitvoergegevens doen dit in de omgeving MEVROUWWoord, en tabelvormen - in de omgeving MEVROUWExcel.

TOT toepassingsprogramma's, naast de CAD zelf, omvatten: vectorizers; programma's voor het verwerken van geodetische gegevens, teledetectiegegevens; databasebeheersystemen (DBMS); o(PDMS), enz.

De laatste van de genoemde (SDPKD) zijn uiterst belangrijk in het werk van ontwerporganisaties, omdat ze grotendeels zorgen voor het functioneren van kwaliteitscontrolesystemen bij de productie van ontwerpproducten.

Van de vele programma's in deze klasse is het meest volledig functionele systeem: PartijPLUS(ontwikkelaar - Lotsiya Soft-bedrijf, Moskou, www. lotia. com ).

PartijPLUS is een professioneel systeem gebouwd in een "client-server"-architectuur op basis van een DBMS-type Orakel, MEVROUWSQL- Server, Sybase en gekenmerkt door betrouwbaarheid, prestaties, schaalbaarheid en veiligheid.

Rijst. 2.3. Party PLUS documentbeheersysteem

Het systeem bevat een beveiligd archief van documenten, evenals ingebouwde tools voor gratis en vooraf gedefinieerde routering van documenten, opdrachten en bedrijfsprocesbeheer. Het systeem ondersteunt de modus van parallel collectief werk van verschillende gebruikersgroepen en biedt beheer van alle informatie met betrekking tot het project, waardoor medewerkers van de ontwerporganisatie niet alleen toegang hebben tot de projectbeschrijving, maar ook informatie over dit project kunnen beheren.

Als de onderneming meerdere geografisch verspreide ontwerpafdelingen heeft, gebruik dan: PartijPLUS u kunt foutopsporingsinteractie tussen externe afdelingen organiseren wanneer u aan meerdere projecten werkt.

PartijPLUS heeft de functie om een ​​geschiedenis bij te houden van alle technische wijzigingen in de projectstructuur, de mogelijkheid om te vergelijken; huidige toestand met een staat voor elke datum. Er zijn tools om multivariate ontwerpen te ondersteunen met de opslag van opties die niet zijn opgenomen in het hoofdproject, tools om het werken met documentversies te ondersteunen. Het is mogelijk om analogen of gerelateerde elementen voor een projectelement in te stellen, elementen te groeperen volgens verschillende criteria.

Systeem PartijPLUS is veelzijdig, maximaal flexibel om problemen op te lossen in verschillende takken van techniek, waaronder de wegenbouw, en is gericht op het gelijkwaardig werken met verschillende CAD-systemen.

2.2. Wiskundige en methodologische ondersteuning

Wiskundige software Is een reeks analytische en numerieke methoden, wiskundige modellen en algoritmen voor het uitvoeren van ontwerpprocedures. Het gebruik van bepaalde methoden hangt af van het niveau van CAD-ontwikkeling, de eigenschappen van ontwerpobjecten en de aard van de taken die worden opgelost.

In de beginfase van CAD-ontwikkeling werden de algoritmen van handmatige ontwerpmethoden uitgevoerd. Dit droeg bij aan een vermindering van de ontwerptijd, maar de kwaliteit van ontwerpoplossingen verbeterde praktisch niet.

Het eerste werk op het gebied van het optimaliseren van ontwerpoplossingen begon in de jaren 70 en hield in de eerste plaats verband met het ontwerp van een langsprofiel. De werken van E.L. Filstein en zijn methode van "grensiteraties", VI Struchenkov en zijn methode van "gradiëntprojectie" bepaalden de positie van de ontwerplijn van het longitudinale profiel, rekening houdend met de minimalisering van volumes grondwerken... Reeds in dit stadium was het noodzakelijk om de presentatie van de projectlijn in de vorm van een reeks rechte lijnen en cirkelbogen te verlaten en over te schakelen naar het model van de projectlijn in de vorm van een onderbroken lijn (lineaire spline). Deze methoden hadden echter geen invloed op de algemene (basis)principes van het inmeten en ontwerpen van snelwegen.

De overgang in de jaren 90 naar systeemautomatisering van wegontwerp op basis van digitale terreinmodellen leidde tot een significante verandering in de gehele technologie van ontwerp- en landmeetkundig werk.

Tijdens de periode van "handmatig" ontwerp van snelwegen werden geodetische onderzoeken uitgevoerd door de "piket" -methode. De essentie van deze methode bestaat uit de volgende werkfasen:

· Veldtracering van de weg. In dit geval is het tangentiële verloop van het tracé tegelijk het hoofdtracé voor alle volgende aanpassingswerken, zowel in de onderzoeksfase als in de constructiefase.

· Geplande bevestiging op grote hoogte van de route met wegmarkeringen en hoekpalen.

· Uitzetten van picketage langs de snelweg. Niet alleen piketpunten worden afgebroken en gefixeerd, maar ook positieve (karakteristieke) punten die samenhangen met reliëfbreuken, de kruising van waterstromen, nutsvoorzieningen en wegen.

· Dubbele longitudinale geometrische uitlijning van de weg volgens de ontvangen piketage.

· Doorsnede onderzoek. Bij het uitzetten van stationering langs de weg worden dwarsprofielen tegelijkertijd op alle piket- en pluspunten uitgezet. Op rechte gedeelten van de route zijn de doorsneden loodrecht op de as van de weg verdeeld en op gebogen gedeelten - loodrecht op de raaklijn aan de route. De lengte van de doorsnede is zodanig genomen dat de ondergrond met al zijn structurele elementen zich erin bevindt.

Het onderzoek van doorsneden wordt uitgevoerd om langs- en dwarsprofielen langs de geaccepteerde route te construeren voor het daaropvolgende ontwerp van de ondergrond, de organisatie van een oppervlaktedrainagesysteem, de berekening van het volume van grondwerken en de voorbereiding van projectdocumentatie.

Zoals uit het bovenstaande volgt, is het met de "piket"-meetmethode niet mogelijk om de positie van de uitlijning en bijgevolg alle andere projecties in de ontwerpfase te veranderen. Het creatieve begin van de ontwerpactiviteit met deze methode is dus beperkt vanwege de vooraf bepaalde positie van de wegroute, wat de kwaliteit van de uiteindelijke ontwerpoplossingen aanzienlijk beïnvloedt. Merk ook op dat op het gebied van traceren, bij afwezigheid van computertechnologie, de landmeter-ingenieur zich beperkte tot een elementair route-afrondingsschema van het type "clothoid-circular curve-clothoid", dat kon worden uitgesplitst volgens de juiste uitsplitsingstabellen .

Een heel ander perspectief wordt geopend door de "no-picket"-methode van wegenmeting, waarvan de prioritaire toepassing mogelijk is geworden dankzij de verworvenheden van elektronische tacheometrie en computertechnologie.

Onderzoek met deze methode is als volgt:

· In de strook van mogelijke ontwerpoplossingen, bepaald in de pre-ontwerpfase, wordt de hoofdroute (doorgangennetwerk) gelegd en vastgelegd.

· Er wordt een tacheometrisch onderzoek van de variatiestrook uitgevoerd. Dit biedt hoge performantie werkt, aangezien alle metingen die nodig zijn om de ruimtelijke coördinaten van onderzoekspunten van het terrein te bepalen, op een complexe manier worden uitgevoerd met behulp van één geodetisch apparaat - een tacheometer.

· Een digitaal terreinmodel wordt vanuit een elektronisch total station ingelezen in een computer, die de basis vormt voor alle verdere ontwerpprocedures.

Merk op dat bij de "no-picket"-meetmethode de locatie van de route niet in de onderzoeksfase wordt bepaald, maar in de ontwerpfase (in kantooromstandigheden). Dit maakt het mogelijk om de locatie van de route in bijna elk ontwerpstadium te variëren, om de modernste wiskundige methoden te gebruiken, inclusief optimalisatie, om de locatie van de route en de beschrijving ervan vast te stellen.

Rekening houdend met de driedimensionale aard van de DTM en de oppervlakken die daardoor worden gegenereerd, lijkt er unieke kans ruimtelijke tracering van wegen. Momenteel worden de methodologie en algoritmen voor ruimtelijke tracing met succes ontwikkeld in het kader van CAD en zouden ze binnenkort aan het arsenaal moeten worden toegevoegd. geavanceerde technologieën voor de praktijk van het ontwerpen van wegen.

Van de vele methoden van computationele wiskunde die beschikbaar zijn gekomen in de context van systematische automatisering van ontwerpwerk, zullen we ons concentreren op splines en Bézier-curven die worden gebruikt bij geautomatiseerde wegroutering in plan- en longitudinaal profiel.

Interpolatie splines. Zoals u weet, komt de term "spline" van de naam van een tekengereedschap - een dunne metalen of houten liniaal die buigt om door instelpunten (x ik, ja ik= F(x ik)).

Dan neemt de spie in de evenwichtspositie een vorm aan die zijn potentiële energie minimaliseert. En in de bundeltheorie is vastgesteld dat deze energie evenredig is met de integraal over de lengte van de boog vanaf het kwadraat van de kromming van de spline:

onder voorwaarden S(x ik) = ja ik.

Rijst. 2.4. Contouren van een spline als wiskundige analoog van een liniaal

Splines kunnen op 2 manieren worden gedefinieerd: op basis van de onderlinge overeenstemming van eenvoudige functies en vanuit de oplossing van het minimalisatieprobleem.

De splines bepaald door de eerste methode omvatten interpolatie splines, die nodig zijn voor de analytische presentatie van discreet gegeven informatie.

Gladmakende splines worden meestal gedefinieerd op basis van de 2e methode. Het zijn de afvlakkende splines die de breedste toepassing zouden moeten vinden voor het optimaliseren van die ontwerpoplossingen, die in de eerste fase van overweging in de regel bij benadering zijn.

In de ontwerppraktijk worden in de regel splines van de 1e en 3e graad gebruikt. Splines van de 1e graad (lineair) dienen ten eerste een goede en toegankelijke illustratie voor het begrijpen van de processen van het construeren van spline-algoritmen, en ten tweede zijn ze voldoende voor het beschrijven van geometrische elementen van wegen weergegeven als onderbroken lijnen (hoofd- en tangentiële passages, longitudinale en dwarse grondprofielen, enz.).

Splines van de 1e graad. Splines van de 1e graad (onderbroken lijnen) zijn eenvoudig genoeg om te begrijpen en weerspiegelen tegelijkertijd de basiseigenschappen van spline-functies. Vanuit wiskundig oogpunt is een spline van de 1e graad een stuksgewijs continue functie, op elk segment beschreven door een vergelijking van de vorm:

ja= een i+ b ik x, (2.2)

waar l- nummer van het beschouwde interval tussen interpolatieknooppuntenx ik en x ik + 1 .

Zoals blijkt uit formule (2.2), verschilt de vorm van de vergelijking op een elementair interval niet van de algemeen aanvaarde uitdrukking van een rechte lijn. In het algemeen kan de vergelijking van een onderbroken lijn (spline van de 1e graad) in matrixvorm worden geschreven als:

(2.3)

Dit systeem van lineaire vergelijkingen vereist geen gezamenlijke oplossing en ontleedt in oplossingen van elke vergelijking afzonderlijk. Een spline, waarvan de oplossing wordt geassocieerd met de berekening van subsystemen met een kleine afmeting, in dit geval - vergelijkingen van de eerste orde, wordt lokaal genoemd.

De 1e graads interpolatiespline is een polylijn die door de punten gaat (x i, y i). voor het totaal x ik(ik = 0, 1,… ,N) in het interval [ een, b] in dit geval de voorwaarde x ik 1.

Met behulp van de Lagrange-polynoom kunt u een spline plotten voor het interval l -(ik + 1):

(2.4)

Aanwijzing S 1 (x) zal worden opgevat als een spline-functie van de eerste graad. Anders kan vergelijking (2.4) worden geschreven:

(2.5)

Als we ongeveer de vorm aannemen van vergelijkingen (2.2) en (2.5) vallen samen. Om een ​​algoritme te bouwen en een procedure op te stellen voor het construeren en berekenen van een spline, hoeft u slechts 2 . te onthouden N+2 cijfers.

Splines van de 3e graad. Splines van de 3e graad (kubieke) zijn een stuksgewijs continue (continuïteit van de 1e en 2e afgeleiden) functie bestaande uit segmenten van kubische parabolen.

Momenteel zijn er veel algoritmen voor het construeren en berekenen van kubieke splines op een computer, wat te wijten is aan hun brede gebruik bij het oplossen van technische problemen met betrekking tot de interpolatie van krommen en oppervlakken.

Bij het oplossen van het probleem zijn tussen n knooppunten N–1 fragmenten van kubische krommen, en de kubieke kromme wordt op zijn beurt bepaald door 4 parameters. Aangezien de waarde van de functie en de 1e, 2e afgeleide ( X s, x¢ s, x² s) zijn continu in alle ( N–2) -de interne knooppunten, dan hebben we 3 ( N–2) voorwaarden. in knopen X si= X i n meer voorwaarden worden gesteld aan X s... Daarom krijgen we 4 N–6 voorwaarden. Voor een eenduidige definitie van een spline zijn nog twee voorwaarden nodig, die meestal worden geassocieerd met de zogenaamde grens(grens)voorwaarden. Het wordt bijvoorbeeld vaak eenvoudig genomen. In dit geval verkrijgen we het vereiste aantal voorwaarden voor het bepalen van de natuurlijke spline in de vorm:

Het nadeel van deze spline is dat deze niet de mogelijkheid heeft om van vorm te veranderen in de sectie tussen twee star vaste interpolatiepunten. Alleen door een van de interpolatiepunten te verplaatsen, kunt u enige verandering in de vorm van de splinecurve bereiken. Bovendien, vanwege het feit dat de kubieke interpolatiespline tot niet-lokale benaderingsmethoden behoort, zijn de waarden ervan op punten die niet samenvallen met de rasterknooppunten Δ: een= x 0 x N = B, afhankelijk van de hele set hoeveelheden f i = F(x ik), l= 0, 1 ,…, N, en ook op de waarden van de randvoorwaarden op de punten een, B; daarom kan het gewenste effect van het hervormen van de spline-curve op een punt in het interpolatie-interval worden overlapt door ongewenste veranderingen in de rest van het segment.

Er zijn echter methoden bekend om met dit onaangename fenomeen om te gaan. Dit is ten eerste het gebruik van lokale interpolaties van het Hermitiaanse type, waarvoor de waarde van de spline in het interval tussen de rasterknooppunten alleen afhangt van de waarden van de functie en zijn afgeleiden van een bepaalde buurt van dit interval.

Ten tweede is er rationele spline-interpolatie. Met behoud van een van de belangrijkste eigenschappen van kubische spline-interpolatie - eenvoud en efficiëntie van implementatie op een computer - hebben rationale splines het vermogen om functies met grote gradiënten of breekpunten te benaderen, terwijl de oscillaties die inherent zijn aan een conventionele kubische spline worden geëlimineerd.

Een rationale spline-functie is een functie S(x), die bij elk interpolatie-interval [ x ik, x ik+1] wordt geschreven als

(2.7)

waar t =(x-x ik)/ h ik, h ik = xik + 1 - x ik,p ik,q i- gegeven nummers, -1 p ik,q i en is tegelijkertijd continu samen met zijn eerste en tweede afgeleiden.

Uit uitdrukking (2.7) blijkt dat at p ik = q ik = 0, ik = 0, 1,…, N-1, wordt de rationale spline een regelmatige kubische spline. Bovendien kunnen we aannemen dat een eerstegraads spline ook een speciaal geval is van een kubische spline, aangezien voor iedereen p ik, q ik -> ∞,ik = 0, 1,…, N–1, kermis S(x)–> f i(1– t)+ f i +1 t,xÎ [x ik,x ik +1 ].

Men kan dus verwachten dat wanneer rationale splines worden gebruikt door de vrije parameters op de juiste manier te kiezen: p ik, q ik hoge benaderingsnauwkeurigheid wordt bereikt in gebieden met voldoende gladheid van de geïnterpoleerde functie, en in gebieden met grote gradiënten wordt voldaan aan de eisen van kwalitatieve aard - convexiteit en monotoniciteit.

Met behulp van een rationele spline-functie kunt u een spoor beschrijven met een uniforme afhankelijkheid zo dicht mogelijk bij het spoor dat wordt gedefinieerd door traditionele elementen. Variëren van de waarden van de coëfficiënten p ik en ik, er is een mogelijkheid tot volledige imitatie door een spline-functie van traditionele elementen van het routeplan (rechte lijn, cirkelvormige curve, clothoïde).

Het "zwakke" punt in het onderbouwen van interpolatiesplines als universeel wiskundig apparaat voor het traceren van snelwegen is de aanname (voorwaarde) dat de interpolatieknooppunten door de ontwerper correct zijn toegewezen en niet kunnen worden aangepast bij het berekenen van de waarden van de spline zelf.

Laten we analyseren hoe de locatie van de knooppunten in de praktijk wordt toegewezen?

Als de routing wordt uitgevoerd op basis van een kaart of een topografisch plan, wordt een schetslijn van de weg getekend, die naar de mening van de ontwerper het meest geschikt is onder de gegeven omstandigheden, "met de hand" of met behulp van van mechanische apparaten. Verder zijn op de schetslijn interpolatieknooppunten vast en worden hun coördinaten gemeten. Tegelijkertijd zijn er geen strikt geformaliseerde algoritmen voor het toewijzen van de locatie van knooppunten, er is alleen een nummer praktisch advies... In het bijzonder: de frequente rangschikking van de knooppunten leidt tot oscillaties van de kromming van een dergelijke spiebaan vanwege de onvermijdelijke fout bij het fotograferen van de coördinaten van de interpolatieknooppunten; hun zeldzame locatie veroorzaakt aanzienlijke afwijkingen van de spline-route van de schetslijn die deze genereert.

Als tracering wordt uitgevoerd op basis van veldonderzoeksmateriaal, dan zijn de spline-interpolatieknooppunten in dit geval onderzoekspunten van het digitale terreinmodel en is de fout bij het vaststellen van hun coördinaten nog duidelijker vanwege de aanwezigheid van willekeurige en systematische fouten.

Een goede benadering van de spline-baan met de schetsversie en tegelijkertijd voldoende gladheid (gladheid) kan in de regel alleen worden bereikt met herhaalde intuïtieve aanpassing van de interpolatieknooppunten door de ontwerper.

Hieruit volgt dat interpolatiesplines geen wiskundig apparaat zijn voor optimale tracering, maar slechts een handige en in veel problemen uiterst effectieve toolkit voor computerverwerking van geschetste ontwerpoplossingen. De kwaliteit van dergelijke oplossingen hangt sterk af van de kwalificaties van de ontwerper.

Uit de bovenstaande overwegingen volgt dat de formulering van het op spline gebaseerde traceerprobleem het volgende moet aannemen: de interpolatieknooppunten van de schetsroute, en in het geval van reconstructie, de oorspronkelijke route, worden bij benadering (met een tolerantie) en hun exacte locatie wordt berekend volgens bepaalde patronen die rekening houden met een aantal fundamentele doelinstellingen van het traceringsproces. In wiskundige terminologie kan dit probleem worden toegeschreven aan de problemen om geometrische vormen te genereren op basis van hun ruwe (bij benadering) beschrijvingen of afvlakkingsproblemen.

Gladmakende spieën. Als een wiskundig apparaat voor het oplossen van het probleem van het traceren van wegen, worden vloeiende splines gebruikt, die de functionaliteit van de vorm minimaliseren:

onder beperkingen, bijv.

In het functionele record q = 1, 2; S(x ik) - spline; R l- gewichtscoëfficiënt van het interpolatieknooppunt; F 0 (x ik) Is de initiële benaderingsfunctie.

Beperkingen kunnen heel verschillend zijn en in het geval van wegroutering zijn dat: beperkingen op de toelaatbare straal, de richting van het spoor in bovenaanzicht en de helling in het langsprofiel etc. In dit geval voor derdegraads splines, zgn. "randvoorwaarden" moeten worden toegevoegd op punten x 0 = een,x n =B waardoor de uniciteit van de spline-constructie wordt gegarandeerd. Het kunnen bijvoorbeeld de voorwaarden zijn van de gegeven begin- en eindrichting van het geprojecteerde deel van de route. S¢ (x a), S¢ (x b).

Uit de vorm van het schrijven van de gezamenlijke voorwaarden (2.8) - (2.10) volgt dat dit een conditioneel optimalisatieprobleem is.

Voorwaarde (2.9) stelt u in staat om de interpolatieknooppunten in de gespecificeerde variatiecorridor te verschuiven volgens het gespecificeerde algoritme. De voltooiing van het iteratieve optimalisatieproces wordt aangegeven door het vervullen van voorwaarde (2.10) en betekent dat bij elke volgende iteratieve stap de verschuiving van een van de knooppunten de waarde niet overschrijdt NS.

Indien in staat (2.9) el= 0, dan komen we weer bij het concept van interpolatiesplines. Vanaf hier wordt het duidelijk dat interpolatiesplines slechts een speciaal geval zijn van vloeiend makende splines.

De keuze voor afvlakking van splines voor verdere gedetailleerde overweging alleen in de vorm van algebraïsche veeltermen en alleen van de 1e en 3e graad van de hele variëteit is te wijten aan het feit dat dit de eenvoudigste splines zijn in computerimplementatie en tegelijkertijd hebben voldoende benaderende eigenschappen voor het beschrijven van de contouren en de differentiële analyse ervan. In het geval van 1e graads splines kan deze analyse (1e en 2e afgeleiden) worden uitgevoerd in de vorm van gescheiden verschillen, en voor 3e graads splines - door directe differentiatie van de functie.

Functional (2.8) goed simuleert de taak van het traceren van wegen tijdens hun reconstructie, die erin bestaat de minimale afwijking van de geprojecteerde route van de bestaande te bereiken, met de gelijktijdige voorwaarde voor de helling en kromming in het langsprofiel, en voor de kromming en snelheid van toename van de kromming in het plan volgens de vereisten van SNiP voor deze wegcategorie. De minimale afwijking wordt bereikt door de tweede term en de krommings- en hellingscondities worden bereikt door de eerste term van functioneel (2.8).

Met de gezamenlijke minimalisering van twee termen, wordt de verhouding daartussen geregeld door de gewichtscoëfficiënten R i, die op een bepaalde manier moet worden genormaliseerd.

Overweeg de optimalisatiemogelijkheden van functioneel (2.8) in volgorde van toenemende complexiteit.

De tweede term van de functionele

staat bekend als de kleinste-kwadratenmethode en het is een functie N+ 1e variabele S(x ik), ik = 0, 1,…, N... In dit geval wordt minimalisatie van de laatste ontleed in minimalisatie van individuele termen onafhankelijk voor elke variabele.

In het geval van eerstegraads splines, wordt de eerste term van functioneel (2.8) geschreven als

.(2.12)

Overweeg een lineaire benadering van de booglengte functioneel van de curve

(hier wordt aangenomen dat | S`(x) | Enkele). Het is duidelijk dat de oplossing voor het probleem van het minimaliseren van het functionele (2.13) samenvalt met de oplossing voor het gelineariseerde probleem om een ​​element van minimale lengte te vinden. De resulterende oplossing wordt vaak een spline in een convexe verzameling genoemd.

Na substitutie van de eerste afgeleide van de spline, die in dit geval samenvalt met het verdeelde verschil, zal het de vorm aannemen

(2.14)

waar Hoi= x ik +1 –x ik.

Differentiëren op variabele S(x ik) en voeg twee opeenvolgende termen toe van de vergelijking die deze onbekende bevat:

De resulterende som gelijkstellen aan nul en het onbekende uitdrukken S(x ik), we krijgen

Hier vertegenwoordigt het teken "=" de toewijzingsoperator. Als we de interpolatiestap uniform nemen, is dat: h ik =const, dan zal het optimalisatieproces (stapsgewijze iteraties) in grafische interpretatie vrij duidelijk zijn (Fig. 3.10).

De snelle convergentie van het iteratieve proces maakt het mogelijk deze methode aan te bevelen voor de voorlopige ontwikkeling van ontwerpoplossingen voor de ontwerplijn van het langsprofiel. In dit geval kunnen de kromtestraal en de helling van de projectlijn worden bepaald door de eerste en tweede onderverdeling te plotten.

Rijst. 2.5. Grafische interpretatie van lineaire spline-afvlakking

Gezamenlijke beschouwing van de som van functionalen (2.12) en (2.14) geeft ons een recursieve formule voor optimalisatie:

De convergentie van het iteratieve proces is hier, in vergelijking met formule (2.17), lager en hangt in wezen af ​​van de waarde R l... Gewichtscoëfficiënt R l stelt u in staat om het iteratieproces op individuele punten (knooppunten) te vertragen of te versnellen en kan bijvoorbeeld voor een projectlijn dienen als een middel om het volume of de kosten van het bouwen van een onderlaag (wegwerkzaamheden) op een sectie te verantwoorden van eenheidslengte.

Beschouw de eerste term van functioneel (2.8) zoals toegepast op kubische splines:

Evenzo beschrijft de oplossing voor het spline-probleem in een convexe set (in een gelineariseerde setting) de positie die wordt ingenomen door de elastische staaf in de constraint-gang. Bij het vervangen van de tweede afgeleide door het tweede verdeelde verschil, zal deze functie de vorm aannemen:

waar S¢ (x a), S¢ (x b) Is een van de mogelijke randvoorwaarden voor een kubische spline. Ten opzichte van de projectlijn is dit de helling aan het begin ( x a) en definitief ( x b) punten van het geprojecteerde weggedeelte.

Differentiatie en sommatie van vergelijkingen geven ons de bijbehorende herhalingsformules, die in de gespecialiseerde literatuur worden beschreven.

Het ontwerp van wegbochten in het plan volgens het klassieke schema "clothoid - circulaire curve - clothoid" is theoretisch voldoende onderbouwd, maar in de praktijk kent een dergelijk schema veel gebreken en ongemakken. Zonder in te gaan op hun essentie, merken we op dat als we een functie toepassen die tot op zekere hoogte alleen het klassieke schema (samengestelde curve) zou kunnen simuleren, vanuit het oogpunt van het gemak van algoritmisering en de organisatie van de "ingenieur-computer" dialoog, zou dit efficiënt genoeg zijn.

Bézier-curven. In 1970. Pierre Bézier (Franse wiskundige) selecteerde de componenten van de parametrische kubische polynoom zodanig dat hun fysieke betekenis heel duidelijk werd en zeer geschikt voor het oplossen van veel toegepaste problemen, ook voor het ontwerpen van wegen volgens het principe van "tangential tracing" .

Bezier-formule voor kubieke polynoom ( N= 3) heeft de volgende vorm.

laten zijn r i = , l= 0, 1, 2, 3, dan voor 0 ≤ t 1:

of in matrixvorm:

Matrix m wordt de basismatrix van een kubieke Bézier-curve genoemd.

Bézier-curve gaat door punten R 0 en R 3, heeft een raaklijn aan het punt R 0 gericht weg van R 0 tot R 1, en de raaklijn aan het punt R 3 geregisseerd van R 2 tot R 3 .

direct R 0 R 1 , R 1 R 2 en R 2 R 3 vormen een figuur die een karakteristieke (definiërende) polylijn wordt genoemd en die vooraf de contouren van de Bezier-curve bepaalt (Fig. 2.6).

Stel punten in om een ​​curve te tekenen R 0 en R 3 waardoor de curve moet gaan, dan op de gewenste raaklijnen aan deze curve op punten R 0 en R 3 instelpunten R 1 en R 2. De lengte van de segmenten wijzigen R 0 R 1 en R 2 R 3 varieer de vorm van de curve, waardoor deze de gewenste vorm krijgt.

Rijst. 2.6. Kubieke Bézier-curvesegment

De belangrijkste controleerbare grootheid bij het ontwerpen van horizontale bochten is de kromtestraal. Om de kromtestraal op elk punt van de curve te berekenen, moet u de waarden kennen van de eerste en tweede afgeleiden van de straalvector van het punt. Voor een kubieke Bezier-curve worden de eerste en tweede afgeleiden berekend met behulp van de onderstaande formules:

Vervolgens wordt de kromming (het omgekeerde van de kromtestraal) berekend met de formule:

Naast de 3e orde (kubieke) Bezier-curve voor wegtracering, is het ook mogelijk om 2e, 4e en 5e orde Bezier-curves te gebruiken. De bijbehorende formules voor het berekenen van de straalvectoren (en hun afgeleiden) voor deze krommen worden hieronder gegeven.

2e orde Bezier-curve:

4e orde Bezier-curve:

5e orde Bezier-curve:

De vereniging van de elementaire Bézier-krommen γ (1), γ (2), ..., γ ( ik) waarvoor het eindpunt van de curve γ ( l) , l= 1, 2,…, ik - 1, valt samen met het startpunt van de curve γ ( l+1), krijg je een samengestelde Bezier-curve. Als elke curve γ ( l) wordt gegeven door een parametervergelijking van de vorm

R = R (l) (t), 0 ≤ t≤ 1,

dan wordt deze voorwaarde als volgt geschreven:

R (l) (1) = R (l +1) (0), l= 1, 2,…, ik–1.

In het bijzonder voor de raaklijn aan een samengestelde Bezier-curve gedefinieerd door een reeks punten P 0 , P 1 , …, P m , continu veranderd langs deze curve, is het noodzakelijk dat de triples van hoekpunten P 3 l -1 , P 3 l, P 3 l +1 (l≥ 1) waren collineair, dat wil zeggen, ze waren collineair (zie Fig. 2.7).

Rijst. 2.7. Samengestelde kubieke Bézier-curve

Ruimtelijke Bézier-curven. Hierboven, in de redenering over Bezier-bochten, begrepen we de vlakke locatie van de controlepunten van het spoor en dienovereenkomstig beschouwden we de weergave van alleen vlakke bochten. In het algemeen worden de referentiepunten van de karakteristieke Bezier-polylijn gegeven door de punten van de driedimensionale ruimte P i(x ik, ja ik, z ik), l= 0, 1 ,…, m.

Dan de ruimtelijke Bezier-curve van graad m wordt bepaald door een vergelijking die de volgende vorm heeft:

waar zijn de veeltermen van Bernstein.

De matrixnotatie van de parametervergelijkingen die de ruimtelijke Bezier-curve beschrijven, is als volgt:

0≤ t ≤ 1,

Voor een meer gedetailleerde presentatie van ruimtelijke wegtracering, zie hfdst. 5.

Methodologische ondersteuning - een set lesmaterialen die bijdragen aan de werking van CAD.

Professionele CAD-systemen hebben in de regel methodologische ondersteuning in de vorm van "Referentiehandleidingen" in papieren formulier... Het hoofdmenu van dergelijke systemen bevat ook de Help-sectie, waarin de basisontwerpprocedures worden beschreven.

Tijdens het CAD-proces wordt ervaring opgedaan in de rationele ontwikkeling van ontwerpoplossingen op basis van de volledige set systeemtools. Deze ervaring wordt in de regel gepresenteerd in de vorm van "Praktische gidsen (handleidingen)" en draagt ​​bij aan het verhogen van de efficiëntie en kwaliteit van engineeringwerk.

2.3. Informatie en organisatorische ondersteuning

Informatie Ondersteuning: Is een set gereedschappen en constructiemethoden informatiebank voor ontwerpdoeleinden.

De informatieondersteuning omvat: staatsnormen (GOST), bouwvoorschriften (SN), bouwvoorschriften en voorschriften (SNiP), afdelingsbouwvoorschriften (VSN), standaardontwerpoplossingen voor constructies en elementen van snelwegen. Al het bovenstaande normatieve en informatieve materiaal bestaat in papieren vorm of in de vorm van elektronische tegenhangers.

Een ander deel van de informatieondersteuning bestaat alleen in elektronische vorm en is een integraal onderdeel van het CAD-systeem. Dit zijn bibliotheken van conventionele symbolen (zie Fig. 2.8), classificaties en codes, sjablonen van typische elementen als onderdeel van grafische algoritmen.

Rijst. 2.8. Bibliotheeksymbool voor een topografisch plan

In het ontwerpproces wordt ook gebruik gemaakt van informatie van regionale aard. Het bevat informatie van meteorologische en ecologische aard, gegevens over het reliëf en de geologische structuur van het gebied, informatie over de locatie van steengroeven van grond en steenmaterialen, enz.

Volgens een andere classificatie kan informatie worden onderverdeeld in input, intermediate en output. Input - een set initiële gegevens die nodig zijn voor het nemen van een ontwerpbeslissing. Gemiddeld - eerder verkregen als resultaat van het oplossen van sommige problemen en gebruikt om andere op te lossen, maar niet de uiteindelijke resultaten van het oplossen van problemen. Output - verkregen als resultaat van het oplossen van problemen en bedoeld voor direct gebruik in ontwerp.

Organisatorische ondersteuning is een reeks organisatorische en technische maatregelen gericht op het verbeteren van de efficiëntie van het CAD-functioneren. Deze omvatten: het wijzigen van de organisatiestructuur van de ontwerporganisatie, haar afdelingen en divisies; herverdeling van functies tussen afdelingen; veranderingen in de technologie van ontwerp- en onderzoekswerk en het personeel van het personeel, geavanceerde training van ontwerpers op het gebied van CAD, organisatie en werking van kwaliteitsmanagementsystemen voor ontwerpproducten op basis van internationale normen ISO 9001: 2000.

• Rug
• Naar voren